Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Solvent Vapour-Sensitive Activated Carbon Submicrofibres Based on Electrospun Polyacrylonitrile Fibre Mat

Gliścińska E.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2015

|

Vol. 23, no. 4 (112)

96--102

EN

Precursor polyacrylonitrile submicrofibres with a diameter of about 900 nm, electrospun from polyacrylonitrile/dimethyl sulfoxide (PAN/DMSO) solution, were carbonised and chemically activated. These submicrofibres, characterised by a porous structure more developed than in the case of standard fibres, were investigated as solvent vapour sensors. Sensitivity to vapours of four different fluids: methanol, acetone, benzene & toluene at a low concentration of 200 ppm, was studied directly for fibres and for ones in a prototype textile multilayer system. In experiments the electrical conductivity of carbon fibres was utilised. The response time and sensority coefficient, indicating quantitative changes in electric resistance due to contact with the solvent vapours, were estimated. The activated carbon submicrofibres are characterised by sensitivity, a very short response time not longer than 20 s, stability, and selectivity in relation to vapours of polar and non-polar solvents. The sensitivity to vapours of polar solvents is higher than that to those of non-polar solvents.

PL

Submikrowłókna poliakrylonitrylowe o średnicy około 900 nm elektroprzędzione z roztworu poliakrylonitrylu w dimetylosulfotlenku (PAN/DMSO), zastosowane jako prekursor, były karbonizowane i aktywowane chemicznie. Aktywne submikrowłókna węglowe, charakteryzujące się bardziej rozwiniętą strukturą porowatą, niż włókna standardowe, badane były jako czujniki oparów rozpuszczalników. Czułość na działanie oparów czterech różnych płynów: metanolu, acetonu, benzenu i toluenu, o niskim stężeniu wynoszącym 200 ppm, badana była bezpośrednio dla warstwy włókien i dla prototypowego systemu wielowarstwowego zawierającego warstwę tych włókien. W przeprowadzonych eksperymentach została wykorzystana przewodność elektryczna włókien węglowych. Oszacowany został czas, po którym następuje reakcja włókien i współczynnik czułości wskazujący ilościowe zmiany rezystancji elektrycznej na skutek kontaktu włókien z oparami rozpuszczalników. Aktywne submikrowłókna węglowe wykazują czułość na obecność oparów, bardzo krótki czas reakcji nie dłuższy niż 20 s, stabilność i selektywność w stosunku do oparów rozpuszczalników polarnych i niepolarnych. Czułość na działanie oparów rozpuszczalników polarnych jest większa, niż czułość na działanie oparów rozpuszczalników niepolarnych.

2

The influence of surface asymmetry of thermoplastic composites on their sound absorption

Gliścińska E., Michalak M., Krucińska I.

Composites Theory and Practice

|

2014

|

R. 14, nr 3

150--154

EN

Among sound insulating materials used in the automotive industry, multilayer systems consisting of foams, nonwovens, mats, knitted fabrics or porous panels in different combinations are very popular. These materials can be replaced by fibre reinforced composites. These composites can be good sound absorbing materials even at low thickness. One way to increase sound absorption is to form a composite with an optimal structure and surface topography. In this work, the investigations concern the sound absorption by thermoplastic composites with surface asymmetry. The influence of surface asymmetry of thermoplastic composites on their sound absorption coefficient was studied. The first kind of asymmetry concerns the structure of the composite surface, i.e. plastic and fibrous structure. The second kind of asymmetry concerns the topography of the composite surface, i.e. the one side of the composite surface is smooth and on the opposite side it is characterized by some relief. The sound absorption coefficient was measured for different sample orientations to the sound wave to assess the significance of the surface asymmetry and to indicate a more favourable composite side from the sound absorption point of view. Generally, both the surface structure asymmetry and surface topography asymmetry influence the sound wave behaviour and consequently increase the compositesound absorption.

PL

Spośród materiałów tłumiących dźwięk stosowanych w przemyśle samochodowym bardzo popularne są układy warstwowe składające się z pianek, włóknin, mat, dzianin lub porowatych paneli w różnych kombinacjach. Materiały takie mogą być zastąpione przez kompozyty wzmacniane włóknami, które mogą wykazywać dużą absorpcję dźwięku nawet przy małej ich grubości. Jednym ze sposobów zwiększenia absorpcji dźwięku jest zapewnienie optymalnej struktury i topografii kompozytu. W pracy przedstawiono badania dotyczące absorpcji dźwięku przez kompozyty charakteryzujące się asymetrią powierzchniową. Badano wpływ asymetrii powierzchniowej kompozytu na współczynnik absorpcji dźwięku. Pierwszy rodzaj asymetrii dotyczył struktury powierzchni kompozytu, tj. struktury włóknistej oznaczonej jako „fibrous”, i struktury bardziej sprasowanej, oznaczonej jako „plastic”. Drugi rodzaj asymetrii dotyczył topografii powierzchni kompozytu, tj. jedna strona kompozytu była gładka, druga posiadała specjalnie nadany relief. Współczynnik absorpcji dźwięku był wyznaczany dla różnego ukierunkowania próbki kompozytu w stosunku do padającej fali dźwiękowej, tak by można było ocenić znaczenie asymetrii powierzchniowej i wskazać bardziej korzystną stronę kompozytu z punktu widzenia możliwości tłumienia dźwięku. Generalnie, zarówno asymetria struktury, jak i topografii powierzchni kompozytu wpływa na zachowanie się tłumionej fali dźwiękowej, a w konsekwencji na wzrost absorpcji dźwięku przez kompozyt.

3

Preparation of Activated Carbon Fibres from Electrospun Polyacrylonitrile Fibre Mat and Characterisation of Their Chemical and Structural Properties

Gliścińska E., Babeł K.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2013

|

Vol. 21, no. 3 (99)

42--47

EN

Activated carbon fibres with a diameter lower than 1 µm from electrospun polyacrylonitrile (PAN) fibre mat were obtained at developed optimal conditions of stabilisation, carbonisation and chemical activation processes. The fibres obtained were subjected to structural and chemical tests. A nonwoven fabric of activated carbon submicrofibres made from fibres electrospun from PAN/DMSO solution is characterised by very high nitrogen adsorption exceeding 900 cm3/g within the range of specific micropores, supermicropores and small mesopores, while the total volume of pores exceeds 1.4 cm3/g and the pore specific surface 2600 m2/g. The adsorption-desorption isotherm of nitrogen shows easy sorbate access to the inside of pores and its easy removal at the same time.

PL

Opracowane zostały optymalne warunki procesów stabilizacji, karbonizacji i chemicznej aktywacji elektroprzędzionych włókien poliakrylonitrylowych w formie warstwy w celu otrzymania aktywnych włókien węglowych o średnicy mniejszej niż 1 µm. Otrzymane włókna poddano testom określającym ich właściwości strukturalne i chemiczne. Włóknina z aktywnych submikrowłókien węglowych wytworzonych z włókien elektroprzędzionych z roztworu PAN/DMSO charakteryzuje się bardzo dużą adsorpcją azotu wynoszącą 900 cm3/g w zakresie właściwych mikroporów, supermikroporów i małych mezoporów, całkowitą objętością porów wynosząca 1.4 cm3/g, i powierzchnią właściwą porów wynoszącą 2600 m2/g. Izoterma adsorpcji-desorpcji azotu pokazuje łatwy dostęp sorbatu do wnętrza porów i równoczesne łatwe jego usunięcie. wzrasta.

4

Sound absorption property of nonwoven based composites

Gliścińska E., Michalak M., Krucińska I.

Autex Research Journal

|

2013

|

Vol. 13, no. 4

150--155

EN

Sound absorbing materials used to provide optimal conditions in rooms can be applied in the form of textiles with a special structure such as nonwovens or fibre-containing composites. Nonwovens can be successfully used to make thermoplastic composites by thermal pressing. This paper presents the comparison of the sound absorbing properties of needled nonwovens and composites made from them. Composites with various densities can be made of nonwovens with various percentage contents of filling and matrix fibres. The sound absorption by composites with similar thickness, about several millimetres, is slightly lower than that by the laminar nonwoven packs used for their making. The optimal content of the filling fibres in the composite, when its sound absorption coefficient reaches the highest values, is at the level of 10 wt.%. With the increase in the content of filling fibres the composite density decreases. In the case of the composite with 10 wt.% of filling fibres, its density is the highest among the composites investigated, and the increase in absorption of high-frequency sounds is the highest. Imparting a relief with a protrusion diameter over 10 mm to the composite surface, we can increase the sound absorption of that composite.

5

Influence of the Structure of Nanofibre Based Composites on Their Strength Properties

Gliścińska E., Olejnik D., Krucińska I.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2012

|

Vol. 20, no. 3 (92)

26-29

EN

In this work, preliminary investigations on the influence of the structure of nanofibre based composites on their strength properties were made. As a 'matrix' material, needle punched nonwoven from classical polypropylene fibres was used. Polyamide 6.6 nanofibres electrospun directly onto 'matrix' nonwoven were used as a reinforcement. In order to obtain composites, the nanofibre/'matrix' multilayer structures of different architecture but with the same weight percentage of nanofibres were pressed. On the basis of the investigations realised, it was found that collecting the nanofibres spun in the electrospinning process directly onto the 'matrix' nonwoven is more advantageous than transferring the layer of nanofibres from the collector onto the nonwoven. The tensile test indicates the influence of the composite structure on its strength properties. The composite obtained from the multilayer structure consisted of two thin layers of nanofibres uniformly arranged between the layers of 'matrix' nonwoven, characterized by a higher value of tensile stress and Young's modulus than a composite based on one thicker layer of nanofibres. From the results comes that the use of a higher number of nanofibre layers between the layers of 'matrix' nonwoven gives a more uniform arrangement of nanofibres in the composite space, favouring more the precise wetting of nanofibres by the matrix.

PL

Przedstawiono sposób formowania płaskich wyrobów włókienniczych zawierających warstwę nanowłókien oraz wstępną analizę wpływu struktury ułożenia warstw nanowłókien i włókniny "osnowowej" w pakiecie na właściwości wytrzymałościowe kompozytu termoplastycznego. Materiał osnowowy stanowiła włóknina igłowana ze standardowych włókien PP. Wzmocnienie stanowiły nanowłókna PA 6.6 wytwarzane w procesie elektroprzędzenia bezpośrednio na włókninę osnowową. Warstwy tworzyły pakiety zawierające procentowo taki sam udział wagowy nanowłókien, ale różnie rozmieszczone w przestrzeni pakietu. Na podstawie przeprowadzonych doświadczeń stwierdzono, że odbiór nanowłókien bezpośrednio na włókninę przeznaczoną na osnowę kompozytu jest znacznie korzystniejszy niż przenoszenie warstwy nanowłókien z kolektora na tę włókninę. W wyniku sprasowania pakietów w prasie hydraulicznej otrzymano gotowe kompozyty. Średnie wartości naprężenia maksymalnego i modułu Younga wyraźnie wykazują znaczny wpływ struktury kompozytu na jego właściwości wytrzymałościowe. Kompozyt ze struktury zawierającej dwie cieńsze warstwy nanowłókien równomiernie rozmieszczone pomiędzy warstwami włókniny, wykazuje większe naprężenie zrywające niż kompozyt na bazie jednej grubszej warstwy nanowłókien. Rezultat taki wskazuje, że użycie większej liczby warstw nanowłókien przedzielonych warstwami włókniny, daje bardziej równomierny rozkład nanowłókien w objętości kompozytu, a więc sprzyja dokładniejszemu ich zwilżaniu poprzez osnowę.

6

Activated Carbon / Dibutyrylchitin (DBC) as Fibrous Antibacterial Noncytotoxic Wound Dressing Material

Gliścińska E., Babeł K., Krucińska I., Kowalczyk E.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2012

|

Vol. 20, no. 2 (91)

84-90

EN

In this study, a noncytotoxic fibrous dressing material was developed using an activated carbon nonwoven, directly overlaid with dibutyrylchitin fibres by electrospinning. This dressing material is designed for wounds that are hard to heal. Its sorption capacity is imparted by highly adsorptive carbon fibres; when measured for distilled water, it is higher than that of commercially available silver-containing carbon dressing, and amounts to 6.63 g/g. As shown by tests, dibutyrylchitin fibres containing a bioactive substance ensure antimicrobial action showing none of the cytotoxic effects that occur in silver-containing dressings. The tests performed for this dressing material confirm that it shows no skin and eye irritating actions, no acute intra-gastric toxicity and no effect on the values of immunoglobulin E and fibrinogen concentration, which indicates that the material produces no allergic reaction.

PL

W pracy opracowany został niecytotoksyczny włóknisty materiał opatrunkowy do trudno gojących się ran z wysiękiem na bazie aktywnej włókniny węglowej z bezpośrednio naniesionymi na jej powierzchnię w procesie elektroprzędzenia włóknami dibutyrylochitynowymi. Wysoko sorpcyjne włókna węglowe zapewniają właściwości chłonne materiału, pojemność sorpcyjna mierzona dla wody destylowanej jest większa niż dla dostępnego na rynku opatrunku węglowego ze srebrem i wynosi 6,63 g/g. Jak wykazały badania, włókna dibutyrylochitynowe zawierające substancję bioaktywną zapewniają działanie przeciwdrobnoustrojowe nie wykazując w przeciwieństwie do opatrunków zawierających srebro, działania cytotoksycznego. Wykonane dla materiału badania potwierdzają brak działania drażniącego skórę i oczy, brak ostrej toksyczności dożołądkowej, brak wpływu na wartość immunoglobuliny E i stężenia fibrynogenu, co oznacza, że materiał nie wywołuje reakcji alergicznej.

7

Evaluation of the Influence of Glass Fibre Distribution in Polyamide Matrix During the Consolidation Process on the Mechanical Properties of GF/PA6 Compositess

Krucińska I., Gliścińska E., Mäder E., Häβler R.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2009

|

Vol. 17, no. 1 (72)

81--86

EN

This paper presents the relationship between the glass fibre arrangement in a polyamide 6 matrix during the consolidation process and the mechanical properties of GF/PA6 composites. Three specially designed hybrid yarns were used to produce the composites. The different structure of yarns and the different level of blending of the reinforcing and thermoplastic fibres in yarns give different conditions of fibre impregnation and of the matrix crystallisation process. The thermal conductivity and micro-thermomechanical behaviour of the polyamide matrix at selected places of the composite surface were studied by means of micro-thermal analysis. Differences in the supermolecular structure of the matrix described by μTMA influence the mechanical properties of the composites.

PL

W artykule przedstawiono zależność pomiędzy rozkładem włókien szklanych w osnowie z poliamidu 6 podczas procesu konsolidacji a właściwościami mechanicznymi kompozytów szkło/PA6. Do wytworzenia kompozytów zostały użyte trzy rodzaje specjalnie zaprojektowanych przędz hybrydowych. Różna struktura przędz i różny stopień wymieszania w przędzach włókien wzmacniających i termoplastycznych daje różne warunki impregnacji włókien oraz procesu krystalizacji osnowy. Za pomocą analizy mikrotermicznej badane były przewodnictwo cieplne i właściwości mikrotermomechaniczne poliamidowej osnowy w wybranych miejscach na powierzchni kompozytu. Różnice w budowie nadcząsteczkowej osnowy wyznaczone za pomocą μTMA mają wpływ na właściwości mechaniczne kompozytów.

8

Electrostatic Field in Electrospinning with a Multicapillary Head – Modelling and Experiment

Krucińska I., Komisarczyk A., Chrzanowski M., Gliścińska E., Wrzosek H.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2009

|

Vol. 17, no. 3 (74)

38--44

EN

Electrospinning is a process by which electrostatic field super thin fibres from polymer solution or polymer melt are produced. This study is a theoretical analysis of the distribution of the electrostatic field forming around spinning points in the area where polymer streams are formed and stretched. The model parameters were as follows: the number of capillaries, the distance between the capillaries, the capillary tip – including the electrode distance and the value of the supply voltage. The modelling was undertaken for 3 cm fixed length capillary tubes. The electrostatic field distribution was modelled with the use of Maxwell SV software. The increase in the distance between the capillary tip and the collector causes a drop in the strength value of the electrostatic field that forms in direct proximity to the capillaries, regardless of their position to one another. In the case of an increase in the supply voltage value, an increase in the strength value of the electrostatic field around the capillaries was observed. Next, an experiment was performed for selected modelling conditions. Using solutions of dibutyrylchitin, electrospinning tests were carried out. The influence of the process conditions and, consequently, the electrostatic field distribution on the fibre geometry was studied. For each test the transverse dimension values and the shape of the cross section area of the fibres were determined.

PL

Elektroprzędzenie jest procesem, w którym poprzez działanie pola elektrostatycznego przędzione są super cienkie włókna z roztworu lub stopu polimeru. W pracy przedstawiono teoretyczną analizę rozkładu pola elektrostatycznego ukształtowanego wokół filery o różnej liczbie dysz przędzalniczych, w który formowane są włókna. Jak parametry modelu przyjęto liczbę dysz, odległość pomiędzy dyszami, odległość pomiędzy elektrodami oraz napięcie zasilania. Modelowanie przeprowadzono dla stałej długości kapilar równej 3 cm. Rozkład pola elektrostatycznego był modelowany za pomocą programu Maxwell SV. Zwiększenie odległości pomiędzy zakończeniami kapilar i kolektorem powodowało spadek natężenia pola elektrostatycznego w bezpośrednim sąsiedztwie kapilar niezależnie od ich wzajemnej pozycji. W przypadku wzrostu napięcia zasilającego następował wzrost natężenia pola elektrostatycznego wokół kapilar. Dla wybranych warunków modelowych przeprowadzono eksperymentalne przędzenie. Jako roztwór przędzący zastosowano roztwór dibutyrylchityny. Analizowano wpływ warunków procesowych w szczególności rozkładu pola elektrostatycznego na geometrię włókien. Dla każdego testu określano wymiary poprzeczne włókien oraz kształt ich przekroju poprzecznego.

9

Comparative Analysis of Various Electrospinning Methods of Nanofibre Formation

Cengiz F., Krucińska I., Gliścińska E., Chrzanowski M., Göktepe F.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2009

|

Vol. 17, no. 1 (72)

13--19

EN

In general, nanofibres can be formed using the electrospinning technique, which has been known for a long time in literature. However, there are still some problems related to this technique such as low production rate, capillary clogging, etc. In recent years, several new electrospinning methods have been developed to solve such problems. The main aim of this paper is to present the possibility of nanofibre formation by three various electrospinning methods. In this study nanofibres were produced from PAN/DMSO solution using three different electrospinning methods: a conventional method with one capillary, Jirsak’s method and Yarin & Zussman’s method. The properties of these nanofibres as well as the processing conditions were compared. It was observed that using the last two methods it is possible to increase the production rate because of the multiple jets. In the conventional method a single capillary should be replaced by a spinning head system with many capillaries. Using Jirsak’s method, the nanofibre diameter decreases and a higher amount of fibre is obtained by increasing the rotary speed of the cylinder. Production at 10 wt % polymer concentration by Yarin & Zussman’s method leads to much finer fibres than by other methods.

PL

Nanowłókna formowane mogą być techniką elektroprzędzenia znaną w literaturze już od dłuższego czasu. Jednakże, nadal istnieją pewne problemy związane z tą techniką, jak np. mała wydajność produkcji, zatykanie się kapilar, itd. Ostatnio, w celu rozwiązania tychże problemów, rozwinięte zostały nowe metody elektroprzędzenia. W artykule zaprezentowano możliwości formowania nanowłókien przy użyciu trzech różnych metod elektroprzędzenia: konwencjonalnej metody z jedną kapilarą, metody Jirsaka oraz metody Yarina i Zussmana. Do wytworzenia nanowłókien stosowano roztwór poliakrylonitrylu w dimetylosulfotlenku. Porównane zostały właściwości otrzymanych nanowłókien, jak również warunki procesu ich wytwarzania. Zauważono, że stosując dwie ostatnie metody uzyskać można zwiększenie wydajności procesu dzięki zwielokrotnieniu strumieni polimerowych. W metodzie konwencjonalnej zaś, jedna kapilara powinna być zastąpiona przez system głowicy przędzącej z większą ilością kapilar. Stosując metodę Jirsaka uzyskać można mniejsze średnice nanowłókien, a większą ilość włókien otrzymuje się poprzez zwiększenie prędkości obrotowej cylindra. Najcieńsze włókna uzyskać można z 10%-go roztworu stosując metodę Yarina i Zussmana.