Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wykorzystanie dyfraktometrii rentgenowskiej do badania morfologii polimerów stosowanych do produkcji geosyntetyków

Bączek Marcin, Ślusarczyk Czesław

Polish Journal of Materials and Environmental Engineering

|

2022

|

Vol. 3 (23)

10--20

EN

X-ray methods are very useful tools for the structural characterization of polymer systems. Considering the angular range in which X-ray scattering is registered, one can distinguish wide-angle (WAXS) and small-angle (SAXS) X-ray scattering techniques. WAXS method is most frequently used to characterize crystalline regions in semicrystalline polymers. By means of these method one can estimate the weight fraction of the crystalline regions (i.e. the degree of crystallinity), the mean sizes of crystallites and the orientation of crystallographic planes towards the chosen direction. WAXS can also be used to determination of polymorphism in polymers. Application of SAXS method to the investigation of two-phase polymer systems yields information about the long period of the lamellar structure, the thickness of crystalline regions in lamellar stacks and the thickness of the transition layer between crystalline and amorphous regions. For amorphous two-phase polymers SAXS permits determination of the correlation lenght which is connected with mean sizes one of the phase. In the case of fractal systems SAXS is used to estimate the fractal dimension. This paper will briefly discuss individual X-ray methods and present specific examples of their applications in the evaluation of the supermolecular structure of several selected types of fibers made of polymers used for the production of geosynthetics, i.e. polyester (PES) and polyacrylonitrile (PAN).

2

PET/Cloisite®15A composite fibers – studies on the structure and the flame inhibition mechanism

Fabia Janusz, Gawłowski Andrzej, Rom Monika, Ślusarczyk Czesław, Biniaś Włodzimierz, Brzozowska-Stanuch Anna, Puchalski Michał

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 9

622--631

EN

The improvement of poly(ethylene terephthalate) (PET) fibers flame retardancy is usually achieved by using antipyrenes, which may be incorporated into polyester molecules during polycondensation or are physically mixed with polymer in the fiber formation process. In this article we present an alternative method to reduce the flammability of PET fibers and fabrics which is analogous to dyeing them with a dispersed dyes in a high temperature bath. We have tested this method many times using various modifiers so far. This time, we applied a commercial organophilized montmorillonite Cloisite®15A (C15A). In the presented work, using Limited Oxygen Index (LOI) flammability tests and the thermogravimetric analysis (TGA) method, the effectiveness of the modification used was demonstrated and its optimal variant was determined. Based on Fourier Transform-Infrared Spectroscopy (FT-IR) studies, the existence of interactions between PET macromolecules and the C15A modifier in the entire temperature range of the oxidative degradation was confirmed. Using the Wide-Angle X-ray Scattering (WAXS) and Small-Angle X-ray Scattering (SAXS) methods, the basic parameters of the nanostructure of the studied fibers were determined, and their nanocomposite nature was confirmed. The most important goal, which was successfully achieved, was to explain the mechanism of flame inhibition by the applied modifier C15A.

PL

Poprawę właściwości palnych włókien poli(tereftalanu etylenu) (PET) można uzyskać w wyniku zastosowania uniepalniaczy, które mogą być wprowadzane do mieszaniny reakcyjnej podczas polikondensacji poliestru lub fizycznie mieszane z polimerem w procesie tworzenia włókien. W niniejszym artykule przedstawiono alternatywną metodę zmniejszania palności włókien i wyrobów tekstylnych z PET, analogiczną do procesu ich barwienia rozproszonymi barwnikami w kąpieli wysokotemperaturowej. Metodę tę testowaliśmy już wielokrotnie przy użyciu różnych modyfikatorów. Tym razem zastosowaliśmy handlowo dostępny organofilizowany montmorylonit Cloisite®15A (C15A). Za pomocą testów palności (określano wartość LOI – wskaźnika tlenowego) oraz analizy termograwimetrycznej (TGA) wykazano skuteczność zastosowanej modyfikacji i określono jej optymalny wariant. Na podstawie badań spektroskopowych FT-IR (spektroskopia w podczerwieni z transformacją Fouriera) potwierdzono występowanie oddziaływań między makrocząsteczkami PET i modyfikatora C15A w całym zakresie temperatury, obejmującym proces degradacji oksydacyjnej. Metodami szeroko i mało kątowej dyfrakcji rentgenowskiej (WAXS i SAXS) określono podstawowe parametry nanostruktury badanych włókien oraz potwierdzono ich nanokompozytowy charakter. Wyjaśniono także mechanizm inhibitowania płomienia przez zastosowany modyfikator C15A.

3

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.