Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Structure–Property of Wet-Spun Alginate-Based Precursor Fibers Modified with Nanocarbons

Szparaga Grzegorz, Brzezińska Magdalena, Pabjańczyk-Wlazło Ewelina, Puchalski Michał, Sztajnowski Sławomir, Krucińska Izabella

Autex Research Journal

|

2020

|

Vol. 20, no. 1

32--42

EN

The results of studies assessing the influence of the addition of carbon nanofillers, such as multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) and graphene oxide (GO) that differ in size and structure, on the molecular and supramolecular structure and properties of alginate fibers that might be prospective precursors for carbon fiber (PCF) industry are presented in this article. The investigation was carried out by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, wide-angle X-ray diffraction (WAXD), and tension testing. In the frame of the current study, two types of alginate fibers were examined and compared: alginic acid and calcium alginate fibers. Alginic acid fibers were formed by chemical treatment of calcium alginate fibers with hydrochloric acid due to the fact that Ca2+ ions presented in the fibers were expected to adversely affect the prospective carbonization process. This investigation brought important conclusions about the influence of nanofillers on the physical properties of the final material. Understanding the link between the incorporation of carbon nanostructures and a possible influence on the formation of ordered carbon structures in the precursor fibers brings an important opportunity to get insights into the application of alginate fibers as a prospective base material for obtaining cost-efficient carbon fibers.

2

The effect of oxidation process on graphene oxide fiber properties

Ucar Nuray, Yuksek Ilkay Ozsev, Olmez Mervin, Can Elif, Onen Ayşen

Materials Science Poland

|

2019

|

Vol. 37, No. 1

83--89

EN

Graphene, a carbon allotrope, became a significant area of research with its superior electrical, mechanical, optical properties, etc. There are several methods to obtain graphene oxide from graphite, one of which is the Hummers method. In this study, several modifications and pre-treatments preceding the Hummers method have been employed. Three different graphene oxide fibers have been produced by three different procedures, i.e. fibers obtained by Hummers method with pre-oxidation step, modified Hummers method and modified Hummers method with pre-oxidation step. It has been observed that pre-oxidation has a significant effect on graphene oxide fiber properties produced by wet spinning process (coagulation). Modified Hummers method without pre-oxidation leads to the highest breaking strength and breaking elongation. Reduced fiber linear density, breaking strength and breaking elongation together with increased crimp were observed in graphene fiber due to the addition of pre-oxidation step.

3

Collagen-Modified Chitosan Fibres Intended for Scaffolds

Wawro D., Stęplewski W., Brzoza-Malczewska K., Święszkowski W.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2012

|

Vol. 20, no. 6B (96)

32--39

EN

A method is presented for the preparation of collagen-modified chitosan fibres (Chit/Col) from chitosan-collagen solutions. The fibres may be used in the construction of scaffolds. Chitosan solutions with a concentration of 5.21% in an aqueous 3.0% acetic acid solution with the addition of glycerol were mixed with aqueous solutions of collagen. The applied chitosan was derived from the northern shrimps (Pandalus borealis) and the collagen from calf hide. The usability of chitosan and collagen was determined for the preparation of spinning solutions and Chit/Col fibres. Rheological properties are discussed for the chitosan-collagen solutions used in the spinning of Chit/Col fibres with linear density in the range of 3.30 – 8.36 dtex. The fibres are featured by increased nitrogen content and tenacity when compared to pure chitosan fibres. The performance of the spinning process was good.

PL

W artykule przedstawiono sposób wytwarzania, metodą mokrą, włókien chitozanowych modyfikowanych kolagenem (Chit/Col) z roztworów chitozanowo-kolagenowych przydatnych do budowy rusztowań komórkowych (scaffolds). Stosowano roztwory chitozanu o stężeniu do 5,21% w wodnym 3.0% kwasie octowym zawierające glicerynę, które mieszano z wodną zawiesiną kolagenu. Zastosowano chitozan pochodzący z krewetki północnej (Pandalus borealis) i kolagen ze skór cielęcych. Określono przydatność chitozanu i kolagenu do wytwarzania roztworów przędzalniczych i włókien Chit/Col. Omówione zostały również właściwości reologiczne roztworów przędzalniczych chitozanowo-kolagenowych, z których formowano włókna odcinkowe Chit/Col o masie liniowej w zakresie 3.30 – 8.36 dtex charakteryzujące się wyższą zawartością azotu oraz wyższymi wartościami wytrzymałości właściwej w stosunku do włókien chitozanowych. Przebieg formowania włókien Chit/Col został oceniony pozytywnie.

4

Novel method of preparing flame retardant cellulose-silicate fibres

Stęplewski W., Kazimierczak J., Wawro D.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2010

|

Vol. 18, no. 3 (80)

24--31

EN

Presented herein are the results of research on the preparation of a novel environmentfriendly method of spinning cellulose-silicate (Cel/Si) fibres obtained from enzymatically modified a pulp which could be directly dissolved in aqueous sodium hydroxide. Fibres were formed from spinning solutions in a coagulation bath containing sodium silicate and sodium sulphate. For selected spinning conditions, test results are shown for the physical-mechanical properties of the Cel/Si fibres obtained and their relative flammability represented by the limiting oxygen index (LOI). Cel/Si fibres are characterised by a favourable LOI value reaching as high as 46.5%. The impact of zinc concentration in the spinning solution is shown, which largely contributes to the stability of the spinning process as well as to the mechanical properties of the fibre and the LOI value. The surface and cross-section of the Cel/Si fibres were inspected by scanning electron microscopy (SEM), including those subjected to high temperatures and a naked flame. It was found that the fibres reveal a skin/core structure in which zinc silicates are the main constituent of the skin, while cellulose forms the core. Also presented are test results of Cel/Si fibre washing durability. Proof is also given of the excellent antibacterial properties of the fibre against the Staphylococus aureus strain.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące opracowania nowej ekologicznej metody formowania włókien celulozowo-krzemianowych (Cel/Si) w oparciu o modyfikowaną enzymatycznie celulozę bezpośrednio rozpuszczalną w wodnym roztworze wodorotlenku sodowego. Włókna formowano z celulozowych roztworów przędzalniczych do kąpieli koagulacyjnej zawierającej krzemian sodu i siarczan sodu. Dla wybranych warunków formowania przedstawiono wyniki badań właściwości fizyko-mechanicznych włókien Cel/ Si oraz zapalności metodą wskaźnika tlenowego (OI). Otrzymane włókna Cel/Si charakteryzuje stosunkowo wysoka wartość wskaźnika tlenowego (do 46.5%). Wykazano istotny wpływ stężenia cynku w roztworze przędzalniczym na stabilność formowania i właściwości mechaniczne oraz zapalność (OI) włókien Cel/Si. Badano powierzchnię oraz przekrój poprzeczny włókien Cel/Si metodą mikroskopii skaningowej SEM, w tym ogrzewanych w temperaturze 450°C i 800°C. Stwierdzono, iż włókna Cel/Si posiadają budowę typu skórkardzeń, gdzie skórkę stanowią głównie cynko-krzemiany, zaś rdzeń celuloza. Przedstawiono także wyniki badań odporności włókien Cel/Si na pranie w wodnym roztworze proszku piorącego oraz pH środowiska. Wykazano także, iż otrzymane włókna wykazują doskonałe właściwości antybakteryjne w stosunku do bakterii Staphylococcus aureus.

5

Using Unretted Flax to Obtain Yarns and Woven Fabrics

Mustata A., Avram D., Slabu V.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2006

|

Vol. 14, no. 3 (57)

29--32

EN

The paper discusses the optimisation of some of the working parameters in the processes of extracting and manufacturing unretted flax fibres to eliminate impurities and attain a certain degree of fibre fineness and mean length in the flax yarns obtained. Unretted flax yarn is obtained by a new wet spinning system with a twister tube. This yarn has a new structure, and so its fibres are located parallel to the yarn axis. Yarn strength is determined by recovering the link substances after drying. Their low strength recommends these yarns for woven fabrics processed on machines with medium weaving speed.

PL

Artykuł omawia optymalizację wybranych parametrów procesu ekstrakcji i wytwarzania włókien z nieroszonego lnu, dla wyeliminowania zanieczyszczeń oraz uzyskania w wytworzonej przędzy włókien o określonej grubości i średniej długości. Przędza z nieroszonego lnu uzyskiwana jest w nowo opracowanym procesie przędzenia na mokro z zastosowaniem skręcarki rurkowej. Otrzymana przędza posiada nową strukturę, w której włókna są ułożone równolegle do osi przędzy. Wytrzymałość przędzy jest uwarunkowana usunięciem zanieczyszczeń po suszeniu. Niska wytrzymałość tych przędz wymaga przy tkaniu stosowania krosien o średniej prędkości tkania.

6

Research into the Process of Manufacturing Alginate - Chitosan Fibres

Stęplewski W., Wawro D., Niekraszewicz A., Ciechańska D.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2006

|

Vol. 14, no. 4 (58)

25--31

EN

The process of obtaining alginate-chitosan fibres intended for medical applications was the subject of our investigations. Two methods of forming two-component alginate-chitosan fibres of the core-skin type (calcium alginate and chitosan respectively) were developed. The first method of forming fibres (A), which consists in fibre spinning by feeding chitosan into a coagulation bath, allowed us to obtain alginate-chitosan fibres with a maximum chitosan content of about 3.1%. The second method (B) turned out to be more efficient. It consists in using chitosan in the finishing process, and enabled us to obtain alginate-chitosan fibres with a chitosan content of up to 9.2% wt. In order to further increase the chitosan content in the alginate-chitosan fibres manufactured by method B, polyvinylopyrrolidone (PVP), in amounts from 4% to 20% in relation to calcium alginate was introduced into the spinning solution. The two-component fibres manufactured with the use of PVP, and which included 11.6% wt of chitosan, were characterised by a tenacity of 22.2 cN/tex and an elongation at break of 19%. Additionally, the alginate-chitosan fibres of this type were characterised by very high water retention values (WRV) of up to 1300%, which makes these fibres suitable for use in sanitary and medical products.

PL

Badano proces otrzymywania włókien alginianowo-chitozanowych, przeznaczonych do zastosowań medycznych. Opracowano dwie metody formowania dwuskładnikowych włókien alginianowo-chitozanowych typu rdzeń – alginian wapnia, otoczka – chitozan. Metoda (A) formowania, polegająca na wprowadzeniu chitozanu do kąpieli koagulacyjnej, umożliwiła otrzymanie włókien alginianowo-chitozanowych o maksymalnym udziale chitozanu ok. 3,1%. Bardziej efektywna okazała się metoda (B), polegająca na zastosowaniu chitozanu w obróbce wykończalniczej, która umożliwiła otrzymanie włókien alginianowo-chitozanowych, zawierających zawierających do 9,2% wag. chitozanu. W celu zwiększenia udziału chitozanu we włóknach alginianowo-chitozanowych formowanych metodą (B), do roztworu przędzalniczego wprowadzono poliwinylopirolidon (PVP) w ilości od 4 do 20% w stosunku do alginianu sodu. Włókna dwuskładnikowe wytworzone z udziałem PVP zawierające 11,6% wag. chitozanu charakteryzowały się wytrzymałością 22,2 cN/tex, wydłużeniem zrywającym 19% oraz bardzo wysokimi wartościami wskaźnika wtórnego pęcznienia do 1300%, co uzasadnia zastosowanie tych włókien do celów sanitarno-medycznych.

7

Influence of the As-spun Draw Ratio on the Structure and Properties of PAN Fibres Including Montmorillonite

Boguń M., Mikołajczyk T., Kurzak A., Błażewicz M., Rajzer I.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2006

|

Vol. 14, no. 2 (56)

13--16

EN

We carried out an analysis of the influence of fibre-forming conditions by wet spinning PAN fibres which include montmorillonite (MMT), on the porous structure, sorption & strength properties of the fibres. The fibres obtained are characterised by a maximum tenacity pf up to 23 cN/tex at a low total pore volume. The presence of Si and Mg in the fibres was confirmed on the basis of images obtained with the use of a scanning electron microscope (SEM), equipped with an energy dispersion analyser of EDX radiation.

PL

Przeprowadzono analizę wpływu warunków formowania na strukturę porowatą, właściwości sorpcyjne i wytrzymałościowe prekursorowych włókien PAN zawierających montmorylonit (MMT). Otrzymane włókna odznaczają się, przy niskiej całkowitej objętości por, wytrzymałością maksymalnie do 23 cN/tex. Obecność we włóknach Si i Mg potwierdzona została na podstawie zdjęć, wykonanych za pomocą elektronicznego mikroskopu skaningowego z analizatorem dyspersji energii charakterystycznego promieniowania EDX.

8

Chitosan Microfibrids : Preparation, Selected Properties and Application

Wawro D., Ciechańska D., Stęplewski W., Bodek A.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2006

|

Vol. 14, no. 3 (57)

97--101

EN

According to a method elaborated in the Institute of Biopolymers and Chemical Fibres (the former Institute of Chemical Fibres), Łódź, Poland, we prepared chitosan microfibrids with a diameter of 1 to 5 μm in wet condition, which shrinks to the range of only 0.2 to 1.0 μm after drying. We determined the optimum properties of the spinning solutions, suitable for the successful formation of microfibrids. We studied how the forming conditions, such as the $flow speed of the spinning solution and the coagulation bath, influence the properties of the formed microfibrids, principally dimensions and water retention value. Investigations into the molecular, super-molecular and morphological structure of the microfibrids provided much information on the characteristics of this new form of chitosan. We also evaluated the possibility of using microfibrids for the preparation of nonwovens.

PL

Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że opracowana w Instytucie Biopolimerów i Włókien Chemicznych (IBWCh – do maja 2006: IWCh) metoda wytwarzania mikrofibryd chitozanowych, pozwoliła na otrzymanie mikrofibryd o średnicy w zakresie od 1 do 5 μm w stanie mokrym. Mikrofibrydy te w stanie suchym charakteryzują się średnicą w zakresie od 0.2 do 1.0 μm. Określono optymalne właściwości chitozanowych roztworów przędzalniczych predysponujące je do wytwarzania mikrofibryd. Oceniono wpływ parametrów wytwarzania mikrofibryd jak: prędkości przepływu roztworu i kąpieli koagulacyjnej oraz stężenie kąpieli koagulacyjnej na ich właściwości, zwłaszcza na średnie wymiary i wskaźnik wtórnego pęcznienia. Badania struktury cząsteczkowej, nadcząsteczkowej i morfologicznej wytworzonych mikrofibryd pozwoliły na poznanie charakterystyki tych nowych form chitozanu. Przeprowadzono ocenę przydatności otrzymywanych mikrofibryd chitozanowych do wytwarzania włóknin.

9

Wet Spinning of Dibutyrylchitin Fibres from Ethanol Solution

Błasińska A., Mikołajczyk T.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2005

|

Vol. 13, no. 6 (54)

36--40

EN

The possibility of obtaining dibutyrylchitin porous fibres with a sufficiently high tensile strength for textile medical application by using the wet spinning method, was evaluated. Ethyl alcohol as a solvent for the polymer and as a component of the coagulation bath was applied. Boundary conditions for forming dibutyrylchitin (DBC) fibres of the assumed porous structure and strength were determined.

PL

Przeprowadzono badania nad możliwością uzyskania porowatych włókien z dibutyrylochityny (DBC) metodą formowania z roztworu na mokro, które miałyby jednocześnie odpowiednio dużą wytrzymałość na zrywanie, umożliwiające zastosowanie ich na opatrunki medyczne. Zastosowano alkohol etylowy jako rozpuszczalnik polimeru oraz jako składnik kąpieli koagulacyjnej. Ustalono warunki formowania włókien z dibutyrylochityny o założonej strukturze porowatej i właściwościach wytrzymałościowych.

10

Investigation on the Use of Fibres and Fibrids from Modified Potato Starch in the Manufacture of Paper

Jóźwicka J., Starostka P., Szymański A., Strobin G.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2004

|

Vol. 12, no. 1 (45)

76--80

EN

In the Institute of Chemical Fibres, Łódź, Poland, scientific research is being conducted which is devoted to the manufacture of fibrous forms such as fibres and fibrids from modified potato starch. The applied modification method of the potato starch does not spoil its biodegradability. This paper presents the possible use of starch fibres and fibrids for modifying paper as a replacement for cellulose fibres. A blend of bleached sulphate pulp was used containing 60% spine and 40% beach pulp, a mixture that is commonly used in the manufacture of wood-free papers. The addition of starch fibrids as a binding agent for various fibres in paper was investigated by employing blends of bleached pulps with polyester staple fibres in the proportion of 60:40. The investigations were done on laboratory scale, using the Rapid Koethen apparatus for sheet forming. The starch fibrids are used in the amount of 15% as a substitute for cellulose pulp, which resulted in a triple increase in tenacity of the sheets in wet conditions. The paper properties were best improved with the addition of 7.5% of fibrids as binding agent. An addition of 15% starch fibres to the paper pulp as a substitute for cellulose fibres also results in a fourfold increase in the paper strength at wet condition.

PL

Artykuł przedstawia prace prowadzone w Instytucie Włókien Chemicznych nad wytwarzaniem form włóknistych takich jak włókna i fibrydy, z modyfikowanej skrobi ziemniaczanej. Zastosowany proces modyfikacji skrobi ziemniaczanej nie powoduje utraty jej biodegradowalności. W artykule przedstawiono badania możliwości zastosowania włókien oraz fibryd skrobiowych do modyfikacji papieru w masie (jako substytutu włókien celulozowych). Stosowano mieszankę bielonych mas siarczanowych sosnowej i brzozowej w stosunku procentowym 60:40 (skład typowy dla wielu asortymentów papierów bezdrzewnych). Zbadano również dodatek fibryd skrobiowych jako środka wiążącego różne rodzaje włókien w papierze, stosując kompozycję bielonych mas celulozowych oraz ciętych włókien poliestrowych, także w stosunku 60:40%. Badania przeprowadzono w skali laboratoryjnej przy użyciu aparatu do formowania arkusików Rapid Koethen 'a. Użycie fibryd skrobiowych jako substytutu masy celulozowej w ilości 15% spowodował trzykrotny wzrost wytrzymałości arkusików papieru w stanie mokrym. Najkorzystniejsze właściwości papieru, przy stosowaniu fibryd jako środka wiążącego, otrzymano przy 7.5% udziale fibryd skrobiowych. Dodatek włókien skrobiowych w ilości 15% jako substytutu włókien celulozowych w masie papierniczej spowodował czterokrotny wzrost wytrzymałości papieru na mokro.

11

Computer modelling of the Lyocell fibre spinning process

Shao H., Liu R., Hu X.

Autex Research Journal

|

2003

|

Vol. 3, no. 1

16--22

EN

The cellulose Lyocell fibre spinning process can be divided into two processes, a dry spinning process in the air gap, and a wet spinning process in the coagulation bath. In order to simulate the process in the air gap, the heat capacity Cp, the density ρ, and the elongational viscosity ɳ were measured by experiments carried out as a function of temperature and concentration of cellulose. The calculated diameters and temperature profiles along the spinning path were compared with the experimental results. The concentration of N-methyl-morpholine-N-oxide (NMMO) in the fibre (in the coagulation bath) was also measured during the experiments, and the diffusion coefficient was then calculated. Using the data obtained, the time during which the NMMO content in the fibre reaches the equilibrium state in the coagulation bath can be predicted.

12

Investigation of the Process for Obtaining Microfibrids from Natural Polymers

Wawro D., Struszczyk H., Ciechańska D., Bodek A.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2002

|

Vol. 8, no. 3 (38)

23--26

EN

The increase in the application of fibrids in the paper, cosmetic, and medical material industries, as well as in environmental protection, is based on their unique properties, principally their large developed surface. This was the ground to commence our investigation in the Institute of Chemical Fibres into obtaining and processing fibrids [1]. This paper is devoted to microfibrids, i.e. fibrids of a diameter smaller than 10 mm. The influence of the ratio of the spinning solution outflow velocity to the coagulation bath outflow velocity (existing over spinning) on the properties of microfibrids (principally on their dimensions) was tested. Test results of obtaining alginate, alginate-starch, and alginate mixed with keratin microfibrids by the wet method are presented, together with an estimation of their properties. The microscopical analysis carried out proved that the microfibrid diameters are in general below 10 µm.

PL

Fibrydy znajdują coraz szersze praktyczne zastosowanie w przemyśle papierniczym, kosmetycznym, medycznym, jak również w ochronie środowiska. Zawdzięczają to swoim unikalnym właściwościom, przede wszystkim bardzo rozwiniętej powierzchni, która w głównej mierze zależy od ich wymiarów. Zbadano wpływ stosunku prędkości wypływu roztworu przędzalniczego do prędkości wypływu kąpieli koagulacyjnej na właściwości mikrofibryd, w tym na ich wymiary. W artykule przedstawiono wyniki badań procesu wytwarzania mikrofibryd alginianawych, alginianowo-skrobiowych i alginianowych z keratyną metodą mokrą spod filiery wraz z oceną ich właściwości. Rejestrowano obraz wytworzonych mikrofibryd. Analiza mikroskopowa wykazała, że średnice mikrofibryd są poniżej 10 µm.