Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Rheological behavior of fibre-filled polymer melts at low shear rate. Pt. 2, Experimental investigation

Hausnerova B., Honkova N., Lengalova A., Kitano T., Saha P.

Polimery

|

2008

|

T. 53, nr 9

649-656

EN

In this study, rheological properties of carbon fibre-filled polypropylene and polyethylene melts at low shear rate were measured using a cone-plate rheometer. The melts with high fibre loading show complex shear flow depending on the fibre concentration, its length and length distribution, as well as on shear rate and matrix characteristics. The existence of yield stress and time-dependent or shear-strain-dependent properties are also discussed and compared with previous results. The shear flow in the narrow gap of cone-plate rheometer influences the fibre assembly. However, the effect of low shear rate on the structure of fibre assembly is negligible.

PL

Zbadano właściwości reologiczne stopów polipropylenu i polietylenu napełnionych włóknami węglowymi w ilości do 20% obj. Pomiary wykonano za pomocą reometru stożek-płytka w zakresie niskich szybkości ścinania. Stopy o wysokim stopniu napełnienia wykazywały złożony charakter zależności przepływu ścinającego od zawartości włókien, ich długości i rozkładu długości oraz od szybkości ścinania i właściwości matrycy polimerowej. Zbadano i przedyskutowano właściwości zależne od czasu i odkształcenia przy ścinaniu oraz występowanie granicy plastyczności porównując wyniki z uzyskanymi wcześniej. Tarcie podczas przepływu stopu przez szczelinę między stożkiem a płytką reometru wpływa na zespoły włókien, ale wpływ szybkości ścinania (w badanym zakresie) na strukturę tych związków jest zaniedbywalny.

2

Rheological behavior of fiber-filled polymer melts at low shear rate. Part. 1, Modeling of rheological properties

Hausnerova B., Honkova N., Lengalova A., Kitano T., Saha P.

Polimery

|

2008

|

T. 53, nr 7-8

507-512

EN

In this review the models applied for the description of non-Newtonian liquids were presented. Highly filled polymer melts showing distinct yield stress are such liquids. The effects of forces of geometrical and physical interactions among the filler particles on the properties were discussed. These interactions forces depend on the type, size and shape of filler particles and in case of fibers also on their orientation. The deformations and flow of fibers assemblies in the melt under shear stress were discussed. The equations used for description of three- or two-dimensionally oriented fibers sets are presented.

PL

W pracy przeglądowej przedstawiono modele stosowane do opisu właściwości reologicznych cieczy nienewtonowskich, którymi są stopy polimerów o wysokim stopniu napełnienia wykazujące wyraźną granicę plastyczności. Omówiono wpływ na omawiane właściwości sił oddziaływań geometrycznych i fizycznych między cząstkami napełniacza. Siły tych oddziaływań zależą od rodzaju, wielkości i kształtu cząstek napełniacza, a w przypadku włókien, także od ich orientacji. Przedyskutowano także deformacje i przepływ zespołów włókien w stopie pod wpływem naprężeń ścinających. Przedstawiono równanie stosowane w przypadku zespołów włókien o orientacji trójwymiarowej oraz dwuwymiarowej.

3

Japanese-made implantable centrifugal type ventricular assist system (LVAS): EVAHEART

Umezu M., Yamazaki K., Yamazaki S., Iwasaki K., Miyakoshi T., Kitano T., Tokuno T.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2007

|

Vol. 27, no. 1-2

111-119

EN

Due to a shortage of donor heart in Japan, for end-stage congestive heart failure patients a demand to provide a better quality of life with the left ventricular assist system (LVAS) is strong. EVAHEART LAVAS uses a Japanese-made compact centrifugal pump, which can be implanted into a narrow thoracic cavity. This work has been a multi-institutional project carried out in collaboration with over 50 industrial companies in various technical disciplines, and it was financially supported mainly by a private fund as well as the Japan Science and Technology corporation (JST) fund. And the University of Pittsburgh Medical Center has contributed to the animal model evaluation since 1993. The pump flow performance was represented as head-flow (H-Q) relations, demonstrating that a blood pump flow of 8 l/min can be achieved at 100 mmHg at the pump speed of 2400 rpm. This performance should be sufficient as a clinical LVAS under most of practical conditions. The in vitro durability test was performed as a system as well as components. The results show a sufficient durability and reliability. A favorable biocompatibility with the blood contacting surface was confirmed by a series of animal experiments, which include eight long-term evaluations (90-180 days) in calves, with no serious problem such as thrombus formation or mechanical problems in recent cases. Various tests with the risk conditions have also been conducted, one of which is the hemolysis test with simulated seal defect conditions. The first clinical implantation of EVAHEART was conducted at Tokyo Women’s Medical University in May, 2005. Up to now, all three patients are in satisfactory hearth conditions.

4

Rheological properties of carbon fibre filled low-density polyethylene under the parallel steady and oscillatory shear flows

Hausnerowa B., Zdrazilova N., Kitano T., Saha P.

Polimery

|

2006

|

T. 51, nr 1

33-41

EN

Investigations of the flow properties of low-density polyethylene compounded with carbon fibre under the parallel superposed steady and oscillatory shear flows were performed. The effect of the steady shear on the viscoelastic properties as well as the effect of fibre content on the superposed flow properties were discussed. Overall, superposed flow conditions enhanced viscoelastic response (dynamic viscosity, storage modulus) of the filled systems. The critical angular frequency, where phase angle becomes 90° and storage modulus decreases sharply to zero, was found to be largely dependent on the volume fraction of fibre, regardless of the superposed shear rate. Whereas superposed flow properties of the pure PE melt changed monotonously, those of the composites showed peaks in corresponding dependencies, even if under simple shear flows they behaved in the similar manner as PE matrix.

PL

Badano właściwości reologiczne polietylenu małej gęstości napełnianego różnymi ilościami włókien węglowych (tabela 1) z zastosowaniem różnych szybkości ścinania. Stwierdzono, że zarówno składowa rzeczywista modułu zespolonego (G') jak i lepkość dynamiczna (h') napełnianych próbek osiągają większe wartości w warunkach superpozycji ustalonego i oscylacyjnego przepływu niż z zastosowaniem tylko oscylacyjnego przepływu, a stopień wzrostu zależy od złożonej szybkości ścinania (), prędkości kątowej (w) i zawartości włókien (Vr) (rys. 2, 3, 5-9). Maksymalne wartości składowej rzeczywistej modułu zespolonego (G'max) i lepkości dynamicznej (h'max) znormalizowane względem prostego przepływu oscylacyjnego generalnie rosną ze zwiększaniem wartości Vr i maleją ze wzrostem w (rys. 10). Wartość krytyczna prędkości kątowej (wc), w której kąt przesunięcia fazowego (d) osiąga 90° powodując gwałtowny spadek G', silnie zależy od Vf, a praktycznie nie zależy od (rys. 12).

5

The role of various modifiers in the compatibilisation of PP/PET blends - rheological and structural properties

Zdrazilova N., Hausnerova B., Kitano T., Saha P.

Polimery

|

2004

|

T. 49, nr 11-12

819-827

EN

The present paper deals with structural and flow properties of polypropylene (PP) and poly(ethylene terephthalate) (PET) blends compatibilized by maleic anhydride (MA) in combination with two modifiers - epoxidized thermoplastic elastomer and silicone/acrylic-based rubber. Rheological experiments were performed at both steady and dynamic (oscillating) shear regimes at temperature 245 °C and 265 °C, i.e. below (when PET particles are not completely molten acting as soft filler) and above melting temperature of PET. Increased rheological functions are generally observed for PP/PET/MA (due to enhanced interfacial interactions), which is further improved by elastomeric modifiers. These also bring satisfactory phase structure resulting from possible reactions between functional groups of the modifier and blend components, particularly for epoxy-modified thermoplastic elastomer. From the application viewpoint, the addition of elastomeric modifiers leads to a significant increase in viscosity of PP/PET blends, which can be useful in their processing, for example in extrusion of mixed plastics wastes.

PL

Zbadano właściwości reologiczne kompatybilizowanych mieszanin polipropylen (PP)/poli(tereftalan etylenu) (PET) w stosunku masowym 80:20. Jako kompatybilizatory stosowano bezwodnik maleinowy (MA) w ilości 1 cz. mas. oraz epoksydowany termoplastyczny elastomer ("Epofriend") bądź kauczuk silikonowo-akrylanowy ("Metablen"); każdy z tych kompatybilizatorów wprowadzano w ilości 5,6 albo 13,6 cz. mas. (tabela 1). Właściwości reologiczne zarówno statyczne, jak i dynamiczne (w wariancie oscylacyjnym) określano w temp. 245 °C i 265 °C, czyli poniżej i powyżej temperatury topnienia PET (rys. 2-7, tabela 2). W układzie PP/PET/MA stwierdzono wzrost wartości funkcji reologicznych (spowodowany zwiększonym oddziaływaniem międzyfazowym) w porównaniu z mieszaniną niekompatybilizowaną; wprowadzenie modyfikatorów elastomerycznych z reguły powoduje dalsze zwiększanie tych wartości. Zaobserwowany znaczny wzrost lepkości mieszanin PP/PET spowodowany dodatkiem elastomerycznych modyfikatorów może być wykorzystywany w procesach przetwórczych, np. w przypadku wytłaczania mieszanych odpadów tworzywowych. Metodą skaningowej mikroskopii elektronowej zbadano też morfologię próbek omawianych mieszanin (rys. 1). Ustalono, że kompatybilizacja powoduje pożądaną zmianę struktury, która może być skutkiem reakcji funkcyjnych grup kompatybilizatora ze składnikami pierwotnej mieszaniny; efekt ten jest wyraźniejszy w przypadku modyfikatora "Epofriend".