Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of the microcrystalline cellulose dispersion method on the structure and properties of rigid polyurethane foam composites

Węgrzyk Grzegorz, Grzęda Dominik, Leszczyńska Milena, Gloc Michał, Ryszkowska Joanna

Advances in Materials Science

|

2023

|

Vol. 23, nr 4(78)

5--27

EN

This paper investigates the reinforcement of rigid polyurethane foams with microcrystalline cellulose to improve their mechanical and thermal properties. In this work, microcrystalline cellulose was added to polyol and was dispersed using two methods: calendering and ultrasounds. As a result of the study, it was found that the addition of micro cellulose to the polyol mixture used for the synthesis of polyurethane foam changes the properties of the final product. A crucial aspect is how it is added to the mixture. When adding microcrystalline cellulose particles, better results were obtained for particles dispersed using ultrasound. The most beneficial changes were obtained for the sample with 2php cellulose. The most significant reduction in average pore size was shown, which has a beneficial effect on the insulating properties of polyurethane foam. In addition, an increase in mechanical properties was also noted. Both properties are highly desirable in many applications.

2

Viscoelastic polyurethane foams with the addition of mint

Auguścik-Królikowska Monika, Ryszkowska Joanna, Szczepkowski Leonard, Kwiatkowski Dominik, Kołbuk-Konieczny Dorota, Szymańska Joanna

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 3

196--207

PL

Oceniono możliwości otrzymywania lepkosprężystych otwartokomórkowych pianek poliuretanowych z zastosowaniem napełniacza naturalnego w postaci liści mięty. Wytworzono pianki kompozytowe zawierające 10–30% mas. liści mięty. Scharakteryzowano budowę chemiczną, strukturę, właściwości termiczne i wytrzymałościowe uzyskanych pianek. Stwierdzono, że zastosowany napełniacz, zawierający 7% mas. wody, powoduje istotne zmiany w charakterystyce pianek. Wraz ze wzrostem zawartości mięty zwiększał się udział wiązań mocznikowych i wodorowych w budowie otrzymanych pianek kompozytowych, zwiększyła się też ich twardość i współczynnik komfortu. Wprowadzenie napełniacza zawierającego znaczną ilość wody spowodowało również zmianę porowatości igrubości ścianek porów w kompozytowych piankach, co z kolei skutkowało znacznym zwiększeniem odkształceń trwałych.

EN

The article presents an assessment of the possibilities of producing viscoelastic open cell polyurethane (PUR) foams produced with a natural filler in the form of mint leaves. PUR foams containing from 10 to 30 wt % of mint were produced. Chemical structure, thermal and mechanical properties of the foams were assessed. It was found that the filler containing 7 wt % of water caused significant changes in the foam characteristics. In composite foams, the content of urea and hydrogen bonds increased with higher mint contents. The hardness and comfort factor of composite foams also increased. The introduction of a filler containing a significant amount of water caused a change in the porosity and wall thickness of composite foams resulting in a significant increase in their permanent deformations

3

The structure and properties of viscoelastic polyurethane foams with fillers from coffee grounds

Auguścik-Królikowska Monika, Ryszkowska Joanna, Ambroziak Agata, Szczepkowski Leonard, Oliwa Rafał, Oleksy Mariusz

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 10

708--718

EN

The subject of the research presented in this article are viscoelastic polyurethane foams (VPF) made using a fillers from coffee grounds. The foams were made with varying content of coffee fillers. Foams and fillers were characterized by means of techniques such as infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry and cone calorimeter. The changes in the microstructure of the foams were analyzed using a scanning electron microscope. Foam properties in the compression test was assessed. As a result, it was concluded that the use filler from coffee grounds causes a significant reduction in compression set of foams after compression by 75% and by 90% of the height of the samples. It was shown that these changes are caused by changes in the chemical structure of the macromolecules of these foams but also in their structure. After addition the filler, all foams have permanent deformations with a value below the permissible limit of 10%. Addition of 20% by mass of filler caused by a decrease in the rate of heat release and the rate of smoke release during foam combustion.

PL

Przedstawiono wyniki badań lepkosprężystych pianek poliuretanowych (VPF) wytworzonych z dodatkiem różnych ilości fusów kawy. Pianki i napełniacz scharakteryzowano z zastosowaniem spektroskopii w podczerwieni, analizy termograwimetrycznej, różnicowej kalorymetrii skaningowej i kalorymetru stożkowego. Zmiany w strukturze pianek obserwowano metodą skaningowej mikroskopii elektronowej. Oceniono właściwości pianek w próbie ściskania. Stwierdzono, że napełniacz w postaci fusów kawy powoduje zmniejszenie odkształcenia trwałego pianek w próbie ściskania o 75% i zmniejszenie o 90% wysokości próbek, co jest wynikiem zmian w budowie makrocząsteczek pianek i w ich strukturze. Wprowadzenie 20% mas. napełniacza spowodowało zmniejszenie szybkości wydzielania ciepła i dymu w trakcie spalania pianek.

4

Rigid polyurethane foam composites with nut shells

Leszczyńska Milena, Ryszkowska Joanna, Szczepkowski Leonard

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 10

728--737

EN

Composites of rigid polyurethane foams were manufactured using ground peanut, hazelnut, walnut and pistachio shells. The aim of this study was the development of environmentally-friendly materials as well as investigation of the influence of the chemical structure, size and morphology of the filler particles on the processing parameters of the developed foams as well as their structure and physico-mechanical and thermal properties. The used fillers were precisely characterised, the viscosity of the polyol premixes have been examined and the characteristic times of the foaming processes have been investigated. The developed materials were studied using the differential scanning calorimetry, thermogravimetry, scanning electron microscopy, infrared spectroscopy and by determination of their apparent density, friability, water absorption and dimensional stability. The presented research results indicate that the agro-food industry waste could be a valuable source of raw materials for the production of rigid polyurethane foam composites.

PL

Kompozyty sztywnych pianek poliuretanowych wytwarzano z zastosowaniem rozdrobnionych łupin orzechów: ziemnych, włoskich, laskowych oraz pistacjowych. Celem pracy było otrzymanie materiałów przyjaznych dla środowiska oraz określenie wpływu budowy chemicznej, wymiarów cząstek i morfologii napełniaczy roślinnych na parametry przetwórcze mieszanek oraz na strukturę i właściwości fizyko-mechaniczne i termiczne wytworzonych pianek. Szczegółowo scharakteryzowano zastosowane napełniacze, określono lepkość przedmieszek poliolowych oraz czasy charakterystyczne dla procesu spieniania. Analizy wytworzonych materiałów dokonano z zastosowaniem różnicowej kalorymetrii skaningowej, termograwimetrii, skaningowej mikroskopii elektronowej, spektroskopii w podczerwieni, a także na podstawie wyznaczonej gęstości pozornej, kruchości, chłonności wody i stabilności wymiarowej. Przedstawione wyniki badań wskazują na duże możliwości wykorzystania odpadów przemysłu rolno-spożywczego do wytwarzania kompozytów sztywnych pianek poliuretanowych.

5

Open-cell polyurethane foams based on modified used cooking oil

Kurańska Maria, Polaczek Krzysztof, Auguścik-Królikowska Monika, Prociak Aleksander, Ryszkowska Joanna

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 3

216--225

EN

The present paper reports an innovative, sustainable approach in accordance with the rules of Circular Economy in the synthesis of open-cell polyurethane foams. The materials were prepared with biopolyols from a used cooking oil. The hydroxyl values of the biopolyols were ca. 100, 200 and 250 mg KOH/g. In the next step, the three polyurethane biofoams were modified with a flame retardant in order to decrease their flammability. The influence of the hydroxyl values of the biopolyols on the reactivity of the systems, cellular structures, mechanical and thermal properties of the biofoams was investigated. The most beneficial properties were obtained for open-cell polyurethane foams prepared using biopolyol characterized by hydroxyl value 200 mg KOH/g.

PL

W artykule przedstawiono innowacyjne i zrównoważone podejście, zgodne z zasadami Gospodarki o Obiegu Zamkniętym, do syntezy otwartokomórkowych pianek poliuretanowych. Do wytworzenia pianek użyto biopoliole o liczbie hydroksylowej 100, 200 i 250 mg KOH/g otrzymane zoleju posmażalniczego. Na kolejnym etapie badań wytworzono pianki otwartokomórkowe z zastosowaniem czynnika zmniejszającego ich palność. Dokonano analizy wpływu liczby hydroksylowej biopolioli na reaktywność systemów poliuretanowych, strukturę komórkową oraz właściwości mechaniczne itermiczne otrzymanych biopianek. Najkorzystniejsze właściwości użytkowe wykazywały otwartokomórkowe pianki poliuretanowe otrzymane z biopoliolu o liczbie hydroksylowej 200 mg KOH/g.

6

New amine adducts with carbon dioxide as blowing agents in the production of integral polyurethane foams

Szczepkowski Leonard, Ryszkowska Joanna, Auguścik-Królikowska Monika, Leszczyńska Milena, Przekurat Sylwia, Przekurat Adam

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 10

681--690

EN

Blowing agents play an important role in the production of cellular polyurethanes. The traditional chemical blowing agent H2O/CO2 did not meet all application requirements. This led to the introduction of physical foaming agents in the 1950–1960s, which were subject to four further modifications due to climatic hazards. The recently introduced new generation of hydrofluoroolefins (HFOs) hydrocarbons is currently in the application assessment and meets the utility and climate requirements for now. Without waiting for a long-term final assessment of this blowing agent group, an attempt was made to introduce carbon dioxide in the form of adducts with aliphatic amines into the foaming process. As example compounds, CO2 adducts with aliphatic hydrocarbons containing also primary, secondary and tertiary nitrogen atoms in the same molecule were used. The synthesis of adducts was carried out by the absorption of carbon dioxide gas in a solution of amines in monoethylene glycol (MEG) and triethanolamine (TELA). The resulting solutions containing 12–16 wt % CO2 were next used in the application-oriented study. Amines regulating the foaming and gelation processes were used for the production of adducts, which allowed the elimination of organometallic gelling additives. Selected adducts were checked during the production of furniture chair seats on an industrial scale, obtaining integral foams in the range of density 190–294 kg/m3 and hardness 22–38 °ShA. In the production process of these foams carried out at PLASTPUR a double-stream foaming machine from Hennecke was used.

PL

Środki porotwórcze odgrywają istotną rolę w produkcji poliuretanów (PUR) komórkowych. Tradycyjny chemiczny środek porotwórczy, jakim jest H2O/CO2, nie spełnia wszystkich wymagań aplikacyjnych, co doprowadziło w latach 1950–1960 do wprowadzania na rynek fizycznych środków spieniających – hydrofluoroolefin (HFO). Jednak ze względu na zagrożenia klimatyczne wynikające z ich stosowania poddawano je kolejnym czterem modyfikacjom. Ostatnio opracowana, nowa IV generacja węglowodorów typu HFO spełnia wymagania użytkowe i klimatyczne i obecnie jest na etapie oceny aplikacyjnej. Nie czekając na ocenę końcową tej grupy poroforów, podjęto próbę wykorzystania do procesu spieniania PUR ditlenku węgla w postaci adduktów z aminami alifatycznymi. Jako związki przykładowe użyto addukty CO2 z węglowodorami alifatycznymi zawierającymi w tej samej cząsteczce także atomy azotu I-rzędowe, II-rzędowe oraz III-rzędowe. Syntezę adduktów prowadzono metodą absorpcji gazowego ditlenku węgla w roztworze amin w glikolu monoetylenowym (MEG) i trójetanoloaminy (TELA). Otrzymane roztwory zawierające 12–16% mas. CO2 stosowano w dalszych badaniach aplikacyjnych. Do wytwarzania adduktów użyto aminy regulujące procesy spieniania i żelowania, co pozwoliło na eliminację metaloorganicznych dodatków żelowania. Wytypowane addukty zastosowano w produkcji w skali przemysłowej siedzisk do krzeseł meblarskich, wytworzonych z pianek integralnych o gęstości z zakresu 190–294 kg/m3 oraz twardości 22–38 °ShA. W procesie otrzymywania tych pianek, przeprowadzonym w firmie PLASTPUR, wykorzystano dwustrumieniową maszynę spieniającą firmy Hennecke.

7

Evaluation of the Thermal Stability of Keratin Fibres as a Component of Spun-Bonded Nonwovens for the Manufacture of Thermoset Bio-based Composites

Wrześniewska-Tosik Krystyna, Wesołowska Ewa, Ryszkowska Joanna, Montes Sarah, Mik Tomasz, Kowalewski Tomasz, Kudra Michał

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2019

|

Vol. 27, no. 4 (136)

112--121

EN

The possibility of using animal wastes in the form of feathers for the production of various types of composites is an extremely original concept, opening to researchers a wide field for experiments and interdisciplinary scientific research. This article presents the results of studies on the thermal stability of keratin from feathers originating from various poultry slaughterhouses, as well as an example of the use of feathers for the production of thermosetting composites. The keratin protein contained in feathers, like any protein, is very sensitive to various external factors, e.g. high temperature. The scientific goal of the research presented in the article was a deep analysis of changes occurring in the structure of keratin protein in feathers during heating. The technological goal was to develop new thermosetting composites based on spun-bonded nonwovens with the addition of keratin fibres from poultry feather wastes.

PL

Możliwość zastosowania odpadów pochodzenia zwierzęcego w postaci piór do produkcji różnego rodzaju kompozytów jest niezwykle oryginalną koncepcją, otwierającą dla badaczy szerokie pole do eksperymentów i interdyscyplinarnych badań naukowych. W artykule przedstawiono wyniki badań stabilności termicznej keratyny z piór pochodzących z różnych ubojni drobiu, a także przykład zastosowania piór do produkcji kompozytów termoutwardzalnych. Białko keratynowe zawarte w piórach, jak każde białko, jest bardzo wrażliwe na różne czynniki zewnętrzne, np. wysoka temperatura. Celem naukowym zaprezentowanych w artykule badań była głęboka analiza zmian zachodzących podczas ogrzewania w strukturze białka keratynowego w piórach. Celem technologicznym było opracowanie nowych kompozytów termoutwardzalnych na bazie włókniny typu „spun-bonded” z dodatkiem włókien keratynowych z piór drobiu.