Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

PAN fibers with nanoprecipitated Ag and Au for use in textronics

Karbownik I., Rybicki T., Karpińska A., Teterycz H.

Materials Science Poland

|

2016

|

Vol. 34, No. 3

564--570

EN

Silver and gold nanoparticles have been linked with the structure of polyacrylonitrile (PAN) fibers as a result of a synthesis. The nanoparticles were formed in the dimethylformamide (DMF) solution, which is uncommon for their synthesis, but is a typical solvent for polyacrylonitrile. The examination of metallic nanoparticles doped fibers showed the presence of these particles in the samples. Analysis of Energy Dispersive X-ray Spectrometry (EDX) results showed that silver content in the fibers was the same as in the precursors of metal ions. The amount of silver in the fibers was significantly greater than the amount of gold in the corresponding sample. The Dynamic Light Scattering Method (DLS) and Visible and Ultraviolet Spectroscopy (UV-Vis) analyses indicated a difference between the sizes of metallic nanoparticles. The obtained composite polyacrylonitrile fibers doped with silver and gold nanoparticles were characterized by high flexibility and reduced electromagnetic radiation. The authors are convinced that the results obtained during the research will considerably contribute to the development of textronics discipline.

2

Deposition of Zinc Oxide on the Materials Used in Medicine. Preliminary Results

Teterycz H, Suchorska-Woźniak P, Fiedot M, Karbownik I

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2014

|

Vol. 22, no. 3 (105)

126--132

EN

This paper presents preliminary results of the direct deposition of nano- and microstructures of zinc oxide on materials used in medicine. The coatings were deposited on cotton gauze and polyamide fabric. During the research the biological activity of these materials was defined. Performed were also tests of doping the ZnO structures with silver obtained. The research has proved that there is a growth of zinc oxide structures both on the gauze and polyamide fabric. The nanostructures deposited on it did not become detached from the surface, even though the material was subjected to ultrasonic rinsing. In addition, good biocidal properties of both of the textile materials modified were found. Furthermore a complex surface analysis of catheters: vascular and urological was made. ZnO was deposited on catheters, but they were characterised by low adhesion.

PL

W artykule przedstawiono wstępne wyniki badań bezpośredniego osadzania nano- i mikrostruktur tlenku cynku na materiałach stosowanych w medycynie. Warstwy osadzono na gazie opatrunkowej, tkaninie poliamidowej oraz cewnikach wykonanych z politetrafluoroetylenu. Podczas badań określono aktywność biologiczną czystej oraz pokrytej ZnO gazy opatrunkowej i tkaniny poliamidowej. Wykonano również próby domieszkowania otrzymywanych struktur ZnO srebrem. Badania wykazały, że na analizowanych materiałach zachodzi wzrost struktur tlenku cynku. Stwierdzono dobre właściwości biobójcze zmodyfikowanych materiałów włókienniczych. Ponadto przeprowadzono kompleksową analizę powierzchni cewników naczyniowych i urologicznych. Na ich powierzchni również tworzyły się warstwy tlenku cynku, lecz charakteryzowały się niską adhezją .

3

Włókiennicze materiały osłonowe chroniące przed promieniowaniem elektromagnetycznym

Brzeziński S., Karbownik I., Rybicki T., Malinowska G., Śledzińska K.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 2

29-32

PL

Artykuł przedstawia specjalne, warstwowe układy włókienno-tworzywowe chroniące przed promieniowaniem elektromagnetycznym, charakteryzujące się stosunkowo dużą wartością współczynnika absorpcji fali elektromagnetycznej w szerokim zakresie częstotliwości w granicach od 800MHz do 18 GHz. Układy takie zostały skonstruowane z połączenia kilku płaskich elementów składowych, uzyskiwanych w wyniku nanoszenia na elektroprzewodzący nośnik dzianinowy, wytworzony z udziałem nitek konduktywnych, powłok past polimerowych domieszkowanymi nano- lub mikromateriałami funkcjonalnymi o właściwościach elektromagnetycznych.

EN

The paper presents special, multilayer, textile-polymeric systems that protect against electromagnetic radiation. They are characterized by relatively high coefficient of absorption of electromagnetic waves in a wide range of frequencies ranging from 800MHz to 18 GHz. These systems are designed as a combination of several flat components. The components are made as a result of thin-layer coating of knitted fabrics made of electroconductive yarns with special coatings, polymeric pastes with nano- and microparticles additions presenting electromagnetic properties.

4

Usability of a modified method for testing emissivity to assess the real shielding properties of textiles

Brzeziński S., Rybicki T., Karbownik I., Śledzińska K., Krawczyńska I.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2010

|

Vol. 18, no. 5 (82)

76--80

EN

The usability of a modified method for testing the effectiveness of multi-layer textile shields against electromagnetic radiation (EMR) was examined within the frequency range of 30 MHz to 6900 MHz. The textile-polymeric materials under investigation were spread out on the side surface of a foamed polystyrene cylinder tightly enclosing an EMR source placed in its interior. Tests were carried out on several foamed polystyrene structures with various geometric dimensions that could affect the test results obtained. The tests were performed in an anechoic chamber to provide predictable and reproducible measurement conditions. In order to verify the method proposed and the measurement results obtained, the coefficient of transmission was tested with the use of a waveguide applicator, which made it possible to assess the shielding properties of the multi-layer textile material under testing. Owing to the specific measuring system at our disposal, measurements were performed with the use of the waveguide method within the frequency range of 900 MHz to 6900 MHz.

PL

Zbadana została możliwość zastosowania zmodyfikowanej metody pomiaru emisyjności w zakresie częstotliwości od 30 MHz do 6900 MHz do badania skuteczności ekranowania promieniowania elektromagnetycznego przez wielowarstwowe ekrany włókiennicze. Badane materiały włókienno-tworzywowe rozpinane były na powierzchni bocznej walca o styropianowej konstrukcji, szczelnie otaczając źródło promieniowania EM znajdujące się w jego środku. Przeprowadzono próby dla kilku konstrukcji styropianowych o różnych wymiarach geometrycznych, które mają wpływ na uzyskiwane wyniki badań. Badania przeprowadzano w komorze bezodbiciowej w celu zapewnienia przewidywalnych i powtarzalnych warunków pomiarów. W celu weryfikacji proponowanej metody oraz otrzymanych wyników pomiarów, wykonano badanie współczynnika transmisji z wykorzystaniem aplikatora falowodowego, umożliwiającego określenie właściwości ekranujących badanego włókiennego materiału warstwowego. Z uwagi na specyfikę środowiska pomiarowego, jakim dysponowano, pomiary z użyciem metody falowodowej zostały wykonane w zakresie częstotliwości od 900 MHz do 6900 MHz.

5

Zastosowanie wyładowań koronowych do modyfikowania warstwy wierzchniej włókienniczych materiałów polimerowych - analiza problemu, konstrukcja urządzeń i badania wstępne

Brzeziński S., Żenkiewicz M., Połowiński S., Kowalczyk D., Karbownik I., Lutomirski S., Malinowska G.

Polimery

|

2009

|

T. 54, nr 6

421-429

PL

Przedstawiono wyniki prac konstrukcyjnych i badawczych dotyczących nowego zestawu urządzeń do modyfikowania warstwy wierzchniej włókienniczych materiałów polimerowych (WMP) metodą wyładowań koronowych. Na podstawie badań wstępnych stwierdzono, że dotychczas powszechnie stosowane urządzenia do modyfikowania tą metodą warstwy wierzchniej folii polimerowych są nieprzydatne w odniesieniu do WMP. Mianowicie, konieczna w tym przypadku zwiększona jednostkowa energia modyfikowania powoduje jednocześnie niedopuszczalne uszkodzenia termiczne modyfikowanego materiału. Ta część wyników badań, zrealizowana za pomocą laboratoryjnego zestawu urządzeń (LZU), stanowiła podstawę nowej koncepcji konstrukcyjnej, której głównym założeniem było wyeliminowanie tej wady. Nowy, skonstruowany zgodnie z tą koncepcją prototypowy zestaw urządzeń (PZU) pozwala na odrębne wykorzystywanie i zastosowanie umieszczonych w nim szeregowo czterech elektrod wyładowczych. Rozdzielenie jednej strefy wyładowań koronowych o niezbędnej dużej mocy na kilka stref o mniejszej mocy zapobiega wspomnianym uszkodzeniom termicznym WMP oraz powoduje znacznie większą równomierność modyfikowania. Dalsze zwiększenie równomierności uzyskano dzięki zastosowaniu pięcioostrzowych elektrod wyładowczych. Badania opracowanego PZU wykazały, że funkcjonuje on poprawnie i umożliwia właściwe modyfikowanie WMP. Istotną jego zaletą są możliwości nanoszenia aerozolu na modyfikowany materiał oraz generowania wyładowań koronowych w różnych gazach, co stwarza nowe perspektywy rozwoju technologii modyfikowania warstwy wierzchniej różnych rodzajów WMP. Wstępna część artykułu obejmuje przegląd literatury dotyczącej uszlachetniania WMP metodą plazmy niskotemperaturowej oraz obszerne omówienie istoty metody wyładowań koronowych.

EN

The article shows the results of the designing and research work relating to a new set of equipment being intended for modification of the surface layer of textile polymer materials by the corona treatment. Based on the preliminary results it was found that the equipment commonly used presently for modification of the surface layer of polymer films by the corona treatment was useless in relation to modification of textile polymer materials. Although increase in the unit energy of the corona treatment with the latter system had improved the modification effects, the material being modified became thermally damaged to an unacceptable degree (Fig. 1-4). Therefore, a new design of the corona treatment unit was elaborated, which could modify the material several times using such a discharge unit energy that would not damage that material (Fig. 5-7). The new set of the equipment, based on this idea, includes two, three or four discharge electrodes placed in this set in series. The number of the electrodes depends on the properties of the material being modified. Partition of one zone of high-power corona discharge into several zones of lower power prevents thermal damage of the material and makes the modification much more uniform. Use of the five-tip discharge electrodes still increases the modification uniformity. The tests of the new corona treatment unit showed that it worked correctly and enabled to modify textile polyester materials properly. Deposition of an aerosol onto the material being modified and carrying out the corona treatment process in various gases are other essential features of the new equipment set. This creates new perspectives for development of the techniques for modification of the surface layer of different textile polymer materials.

6

Zastosowanie wyładowań koronowych do modyfikowania warstwy wierzchniej włókienniczych materiałów poliestrowych

Brzeziński S., Żenkiewicz M., Połowiński S., Kowalczyk I., Karbownik I., Lutomirski S., Malinowska G.

Polimery

|

2009

|

T. 54, nr 7-8

552-558

PL

Przedstawiono wyniki badań oddziaływania wyładowań koronowych, generowanych przez skonstruowany przez nas zestaw urządzeń (PZU) do modyfikowania warstwy wierzchniej włókienniczych materiałów polimerowych, na właściwości warstwy wierzchniej tkaniny poliestrowej (PET). Oceniono wpływ jednostkowej energii (Ej) tych wyładowań na kąt zwilżania i swobodną energię powierzchniową, włoskowatość, wybarwialność barwnikiem testowym, ilość grup kwasowych i zawartość tlenu w warstwie wierzchniej oraz na zmiany struktury geometrycznej powierzchni włókien badanego materiału. Stwierdzono, że wyładowania koronowe pochodzące z PZU powodują znaczną poprawę zwilżalności modyfikowanej tkaniny, zwiększenie swobodnej energii powierzchniowej, a zwłaszcza jej składowej polarnej oraz wzrost włoskowatości. Wyładowania te stymulują również powstawanie grup kwasowych oraz zwiększają zawartość tlenu w warstwie wierzchniej, a także wpływają na wyraźne rozwinięcie powierzchni właściwej włókien, nie zmniejszając przy tym w istotnym stopniu ich wytrzymałości mechanicznej. Badania potwierdziły słuszność przyjętej koncepcji konstrukcyjnej i funkcjonalnej zestawu urządzeń do wyładowań koronowych (PZU) umożliwiającej uzyskanie efektów modyfikowania bez istotnych uszkodzeń włókien modyfikowanego materiału.

EN

The results of investigations of the effects of corona discharge, generated by a tool set (PZU) constructed by us to modify the surface layers of polymeric textiles, on the properties of surface layer of polyester (PET) fabric are presented. The effects of unit energy (Ej) of corona discharge on the following factors were evaluated: contact angle and surface free energy (Table 1), capillarity (Fig. 1), dyeability with a test dye (Table 2, Fig. 2), acidic groups' amount (Fig. 3), oxygen content at a surface layer (Fig. 4) and changes of geometrical structures of the fibers’ surfaces of a material tested (Fig. 5). It was found that corona discharge coming from PZU caused a significant improvement in wettability, increase in surface free energy, especially its polar component, and growth in capillarity of the fabric modified. The corona discharge stimulated also the formation of acidic groups and increase in oxygen content in the surface layer. It also caused a significant specific surface development of a fiber without visible deterioration of mechanical strength. The investigations results confirmed that the design and functional quality of our corona discharge set were appropriate and the set made possible the modification of the fibers without substantial damages of the fibers of material modified.

7

Textile Multi-layer Systems for Protection Against Electromagnetic Radiation

Brzeziński S., Rybicki T., Karbownik I., Malinowska G., Rybicki E., Szugajew L., Lao M., Śledzińska K.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2009

|

Vol. 17, no. 2 (73)

66--71

EN

This paper presents the results of studies carried out at the Textile Research Institute in Łódź, aimed at developing multi-layer, flat or spatial textile-polymeric materials, designed for shielding electromagnetic radiation (EMR), showing a possible high absorption coefficient, a so-called insertion loss of ≥ 40%. These materials were designed by the method presented in our previous paper [1], which consists in bonding/laminating component coating materials with diversified permittivity and magnetic permeability into multi-layer systems. Multi-layer shielding materials designed and made according to such assumptions are characterised by a predominant EMR absorption capability, considerably higher than their EMR reflection capability; they also show a low surface density, elasticity and ease of storage and transport. The positive test results of shielding effectiveness obtained, within a wide range of frequency (0.8 – 18 GHz), for the newly developed shielding materials offers real prospects for their practical use in various fields of the economy.

PL

Przedmiotem artykułu są wyniki badań zrealizowanych w Instytucie Włókiennictwa w Łodzi, ukierunkowanych na opracowanie wielowarstwowych płaskich lub przestrzennych włókienno-tworzywowych materiałów ekranujących promieniowanie elektromagnetyczne (PEM), charakteryzujących się możliwie wysoką wartością współczynnika absorpcji, tzw. tłumienia wtrąconego ≥40%. Do projektowania wymienionych struktur zastosowano – przedstawioną w poprzednim artykule [1] – metodę projektowania, polegającą na łączeniu/laminowaniu w układy wielowarstwowe składowych materiałów powłokowych, o zróżnicowanych właściwościach przenikalności elektrycznej i magnetycznej. Zaprojektowane i wykonane, wg tych założeń, wielowarstwowe materiały ekranujące charakteryzują się przeważającą, znacznie większą od odbicia, zdolnością absorpcji PEM, a przy tym niską masą powierzchniową, elastycznością i łatwością transportowania i przechowywania. Uzyskane, w szerokim zakresie częstotliwości 800-18000 MHz, pozytywne wyniki badań skuteczności ekranowania nowoopracowanych materiałów ekranujących, stwarzają realne perspektywy ich praktycznego zastosowania w różnych dziedzinach gospodarki.

8

Effectiveness of Shielding Electromagnetic Radiation, and Assumptions for Designing the Multi-layer Structures of Textile Shielding Materials

Brzeziński S., Rybicki T., Malinowska G., Karbownik I., Rybicki E., Szugajew L.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2009

|

Vol. 17, no. 1 (72)

60--65

EN

In many cases, to obtain the required extent of protection against electromagnetic radiation (EMR) emitted by operating electrical and electronic devices, it is not enough to use only shielding materials that non-transmit the radiation as a results of its reflection, but it is indispensable to use shields (materials) possessing the capability to reflect and absorb EMR at the same time. Depending on their practical use, such materials should be characterised by a high EMR absorption coefficient, even twice as high as their reflection coefficient within as wide a frequency band as possible. This paper presents assumptions for designing multi-layer textile-polymeric materials, the dominating feature of which that increases the shielding effectiveness consists in absorbing EMR as a result of so-called multiple internal reflection. Methods for testing the coefficients of reflection and transmission as well as the preliminary assessment of the test results concerning the EMR shielding materials are also presented.

PL

W wielu przypadkach, celem uzyskania wymaganego stopnia ochrony przed promieniowaniem elektromagnetycznym (PEM), emitowanym przez pracujące urządzenia elektryczne i elektroniczne, niewystarczające jest zastosowanie tylko materiałów ekranujących „nieprzepuszczających” promieniowania w wyniku jego odbicia, ale niezbędne są ekrany (materiały) posiadające zdolność jednoczesnego odbijania i pochłaniania PEM. W zależności od przeznaczenia użytkowego, materiały takie powinny charakteryzować się dużym współczynnikiem absorpcji PEM, nawet dwukrotnie przekraczającym współczynnik odbicia i to w możliwie szerokim paśmie częstotliwości. W artykule przedstawiono założenia do konstrukcji wielowarstwowych materiałów włókienno-tworzywowych, dla których dominującym czynnikiem zwiększającym skuteczność ekranowania jest absorpcja PEM w wyniku tzw. wielokrotnego wewnętrznego odbicia, metodykę badań współczynnika odbicia i współczynnika transmisji oraz ocenę wstępną wyników badań materiałów ekranujących PEM.

9

Effect of the Corona Discharge Treatment of Polyester Fabrics on their Adhesive Properties

Brzeziński S., Połowiński S., Kowalczyk D., Karbownik I., Malinowska G.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2009

|

Vol. 17, no. 4 (75)

98--102

EN

This paper presents the results of studies carried out at the Textile Research Institute, Łódź, Poland with the use of original experimental equipment for the generation and application of corona discharge. The construction of this generator was described in our previous paper. It was found that the treatment of polyester fibres/fabrics with corona discharge brings about some significant changes, both in the physical and chemical structures of the surface layer, which results in considerable changes in the technological and performance properties of textile fabrics. Changes in adhesive properties are of the greatest importance and their range depends on the process conditions of the treatment used, especially on the unit energy of modification, the properties of the fibres modified, the environment in which the discharges occur and the constructional features of the generator. The test results presented concern changes in the physical state of the surface layer, measured by means of scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM). The free surface energy and contact angle were assessed by tensiometric measurements. The wettability of fibres and the chemical structure of the surface layer were also tested. The molar oxygen to carbon ratio (O/C) and the concentration of functional groups containing oxygen were measured by the techniques of photo-electron spectroscopy (XPS) and X-ray micro-analysis. The changes occurring in the technological properties of polyester fabrics, especially the forces of delamination of the coat layers and the quality of polymeric coat bonding, resulting from the corona treatment are also presented. It was found that any change in the charge sign on the activated fabric resulted in an almost double increase in the delamination force.

PL

Przedstawiono wyniki badań prowadzonych z zastosowaniem oryginalnego doświadczalnego urządzenia do generowania i aplikacji wyładowań koronowych - aktywatora, opisanego w FTEE 2009, Vol. 17, No. 1 (72) pp. 87-90. Stwierdzono, że poddawanie wyrobów/włókien poliestrowych oddziaływaniu wyładowań koronowych, powoduje szereg zmian, zarówno w budowie fizycznej, jak i chemicznej warstwy wierzchniej włókien, co wywołuje znaczące zmiany właściwości technologicznych i użytkowych wyrobów, zwłaszcza zmiany właściwości adhezyjnych, których zakres zależny jest od warunków procesowych zastosowanej obróbki, a w szczególności od jednostkowej energii modyfikacji (mocy wyładowań koronowych i czasu ich oddziaływania), właściwości modyfikowanych włókien, środowiska, w którym zachodzą wyładowania oraz cech konstrukcji aktywatora. Przedstawiono wyniki badań zmian stanu fizycznego warstwy wierzchniej włókien, na podstawie SEM i AFM, tensjometrycznych pomiarów swobodnej energii powierzchniowej, kąta zwilżania, włoskowatości, oraz budowy chemicznej warstwy wierzchniej, a w szczególności zmian stosunku molowego O/C oraz stężenia grup funkcyjnych zawierających tlen, techniką XPS i EDX. Jako skutek powodowanych oddziaływaniem wyładowań koronowych zmian w budowie chemicznej i fizycznej warstwy powierzchniowej włókien, zostały również przedstawione zachodzące zmiany właściwości technologicznych wyrobów z włókien PET, a w szczególności siły delaminacji wyrobów łączonych oraz jakości związania powłok polimerowych, a także odporności wydruków pigmentowych.

10

Studies on the InfluenceofGraftingPETFibres with Acrylic Acid on Molecular Orientation

Karbownik I., Bucheńska J., Lipp-Symonowicz B., Wrzosek H.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2008

|

Vol. 16, no. 5 (70)

108--111

EN

The molecular orientation of dye introduced into a fibre was characterised numerically by the coefficient of molecular orientation fD. Lowering its value was the result of decreasing molecular orientation in non-crystal areas of the grafted PET fibre.The fD index was influencedbythefollowinggraftingreactionparameters:timeofmodificationreaction,temperature and concentration of acrylic acid in the bath.

PL

Orientację cząsteczek barwnika wprowadzonych do włókna charakteryzował ilościowo wskaźnik fD. Obniżenie jego wartości było efektem zmniejszenia się orientacji molekularnej w obszarach amorficznych szczepionego włókna PET. Na wartość wskaźnika orientacji molekularnej fD wpłynęły parametry reakcji szczepienia: czas reakcji modyfikacji, temperatura oraz stężenie kwasu akrylowego w kąpieli.

11

Bacteriostatic textile-polymeric coat materials modified with nanoparticles

Brzeziński S., Jasiorski M., Maruszewski K., Ornat M., Malinowska G., Borak B., Karbownik I.

Polimery

|

2007

|

T. 52, nr 5

362-366

EN

The aim of the present study was to develop a process for the preparation of nanoparticles with antybacterial/bacteriostatic properties including the conditions of using these particles in textile-polymeric coating materials with stable bacteriostatic properties. The developed functional particles consist of submicro-spheres (mainly of SiO2 -Fig. 1) made by the "sol-gel" technique. On their developed surface, "nanoislets" of an antibacterial agent such as metallic silver (Ag) were durably deposited (Figs 2 and 3). Such bioactive particles were then incorporated into either hydrophobic (with micro-porous structure) or hydrophilic (with compact structure) polyurethane coats during their production, obtaining the required uniform dispersion of single functional nanoparticles in the polymeric matrix (Fig. 4). To assess the performance stability of the bacteriostatic coating materials they were subjected to 10 standard laundering tests and no deterioration was found in their bacteriostatic properties, as well as in their structure and characteristics such as barrier and hygienic properties (watertightness, water vapor permeability or resistance of water vapor flow) as compared to those of corresponding unmodified materials (Figs 5,6, 7, Tables 1 and 2).

PL

Celem badań przedstawionych w niniejszej publikacji było opracowanie technologii wytwarzania nanocząstek o właściwościach antybakteryjnych/bakteriostatycznych i warunków zastosowania tego rodzaju cząstek we włókienno-tworzywowych materiałach powłokowych o trwałych właściwościach bakteriostatycznych. Opracowane cząstki funkcjonalne stanowią wytworzone techniką „zol-żel” submikrokule (głównie z SiO2 - rys. 1), na których rozwiniętej powierzchni został trwale osadzony czynnik antybakteryjny w postaci „nanowysepek” srebra metalicznego (Ag) (rys. 2, 3). Takie bioaktywne cząstki wprowadzano następnie do powłok poliuretanowych na etapie ich tworzenia - hydrofobowych o strukturze mikroporowatej oraz hydrofilowych o strukturze zwartej - uzyskując wymagane równomierne monocząstkowe rozproszenie cząstek funkcjonalnych w tworzywie matrycy polimerowej (rys. 4). W celu oceny trwałości użytkowej tak wytworzonych bakteriostatycznych materiałów powłokowych, poddawano je 10-krotnemu znormalizowanemu praniu, nie stwierdzając obniżenia właściwości bakteriostatycznych, ani też pogorszenia ich struktury i właściwości barierowych - wodoszczelności i higienicznych - przepuszczalności lub oporu przepływu pary wodnej, w stosunku do odpowiednich materiałów niemodyfikowanych (rys. 5, 6, 7, tabela 1, 2).

12

Ocena efektów szczepienia jedwabiu poliestrowego kwasem akrylowym

Karbownik I., Bucheńska J., Oczkowski M.

Przegląd Włókienniczy - Włókno, Odzież, Skóra

|

2006

|

nr 4

27-30

EN

In order to evaluate the character of the effect of grafting (the surface effect of L'surface of copolymerised poły (acrylic acid) PAA on the fibre, an attempt to imbue the fibre with acrylic acid (AA) onto the whole volume of the modified fibre), the presence of carboxylic groups was used, which would be able to create new electrovalent bonds together with kation dyers. The amount of the active centres available in the fibre influences the intensity of the obtained shade dyes. A very important parametre of the grafting baths is the pH value - that determines the speed and the degree of dye usage by the fibre in the bath, that's why its measurement in the dying solutions was included after the dying process. The evaluation of the evenness of the grafting was made easier by the microscopic photographs of the cross-cut of the fibre of the various grafting degrees.

13

Wodoszczelne modyfikowane nanocząsteczkami materiały powłokowe o właściwościach bakteriostatycznych

Brzeziński S., Jasiorski M., Maruszewski K., Ornat M., Malinowska G., Karbownik I., Borak B.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 6

1343-1349

PL

Do najszybciej obecnie rozwijanych grup włókienniczych wyrobów „high-tech” należą włókienno-tworzywowe materiały warstwowe, których jednym z podstawowych składników jest błona polimerowa. Błona ta ma decydujące znaczenie dla kształtowania właściwości barierowych i higienicznych całego materiału warstwowego. Właściwości barierowe to przede wszystkim wodo- i wiatroszczelność czy nieprzepuszczalność mikrocząstek stałych, bakterii i alergenów. Właściwości higieniczne są określane głównie przez przepuszczalność pary wodnej (w warunkach statycznych) oraz opór pary wodnej (w warunkach dynamicznych). Błony takie można modyfikować przez dodatek odpowiednich napełniaczy funkcjonalnych, przy czym ze względu na efektywność oddziaływania oraz brak niekorzystnego wpływu na strukturę i właściwości błon polimerowych, szczególnie dobre rezultaty daje zastosowanie napełniaczy nanocząstkowych lub submikrocząstkowych. W artykule przedstawiono wyniki badań, wykonanych w ramach Projektu Badawczego Zamawianego PBZ-KBN-095/T08/2003 „Materiały polimerowe modyfikowane nanocząstkami. Technologie – właściwości – zastosowanie”. W rezultacie tych badań opracowano syntezę, z wykorzystaniem metody „zol-żel”, submikrokul SiO2 lub TiO2 oraz układów hybrydowych SiO2-TiO2, stanowiących nośniki, na których powierzchni trwale osadzano w formie „nanowysepek” czynnik antybakteryjny/ bakteriostatyczny – srebro metaliczne Ag, nadający wytwarzanym submikroproszkom wymaganą bioaktywność. Opracowane submikromateriały charakteryzują się dobrymi właściwościami dyspergowania, jak też stabilnością uzyskiwanych dyspersji. Tak otrzymane submikroproszki były stosowane jako napełniacze do – stanowiących matryce – błon poliuretanowych, zarówno hydrofobowych mikroporowatych, jak i hydrofilowych o strukturze zwartej. Błony takie wytwarzano technikami wielowarstwowego powlekania bezpośredniego lub odwracalnego, z zastosowaniem odpowiednio dobranych, dostępnych w handlu, jednoskładnikowych nieusieciowanych poliuretanów w formie roztworów w rozpuszczalnikach organicznych lub dyspersji wodnych. Do wytwarzania błon mikroporowatych wykorzystywano zoptymalizowana metodę separacji fazowej indukowanej odparowaniem rozpuszczalnika. Submikronowe napełniacze SiO2/Ag dodawano do past powlekających, w początkowych etapach wytwarzania błon. Podstawową trudność stanowiło uzyskanie równomiernego monocząstkowego rozproszenia opracowanych napełniaczy w paście powlekającej, utrzymującego się również w usieciowanych błonach. Taki stan rozproszenia ma decydujące znaczenie, zarówno dla efektywnego wykorzystania submikromateriałów, jak i uzyskiwania oczekiwanych wyników modyfikacji, w tym przypadku bakteriostatyczności, wytwarzanych materiałów powłokowych. Wymagane równomierne monocząstkowe rozproszenie cząstek submikroproszków SiO2/Ag uzyskano w wyniku zarówno odpowiednich modyfikacji procesu syntezy tych materiałów, jak i zastosowania zoptymalizowanych warunków wytwarzania zawiesin submikroproszków. W rezultacie badań opracowano bioaktywne poliuretanowe materiały powłokowe, zarówno hydrofobowe mikroporowate, jak i hydrofilowe o strukturze zwartej, charakteryzujące się dobrymi właściwościami bakteriostatycznymi, barierowymi oraz higienicznymi, zapewniającymi wysoki komfort użytkowania wykonywanej z takich materiałów odzieży ochronnej czy sportowej, jak również wyrobów specjalnych o zastosowaniach medycznych lub w profilaktyce zdrowotnej. Badania bakteriostatyczności wytwarzanych materiałów powłokowych wykonywano stosując zarówno metodę jakościową wg PN -EN ISO 20645:2005 (U), jak i ilościową wg AATCC 100-1993, odpowiednio dostosowanych do specyficznych charakterystyk takich materiałów. Uzyskany dobry efekt bakteriostatyczności jest odporny na wielokrotne pranie użytkowe, przy czym nie występuje zjawisko uwalniania submikroproszku ze struktury materiału powłokowego ani jego migracji na powierzchnię błony poliuretanowej. Trwałość związania nanowysepek Ag metalicznego z rozwiniętą powierzchnią submikrokul SiO2 potwierdzają wyniki jakościowej i ilościowej analizy rentgenowskiej, a także analizy mikrofotograficznej SEM.

EN

The high-tech textile products that are now under the fastest development include textile-polymeric multi-layer fabrics containing polymeric membrane as one of their basic components. This membrane is of paramount importance in the formation of barrier and hygienic properties of the whole multi-layer material. Barrier properties include first of all water-tightness and wind-tightness or impenetrability of solid microparticles, bacteria and allergens. Hygienic properties concern mainly water vapor permeability (under static conditions) and water vapor resistance (under dynamic conditions). Such membranes can be modified with suitable functional fillers, among which those with nanoparticles or submicroparticles provide particularly good results due to their effectiveness of interaction and no disadvantageous effect on the structure and properties of polymeric membranes. The paper presents the results of research and tests carried out within the framework of Ordered Research Project PBZ -KBN-095/T08/2003 ”Polymeric Materials Modified with Nanoparticles. Technologies– Properties – Application”. This project resulted in the development of synthesis of SiO2 or TiO2 submicrospheres and SiO2-TiO2 hybrid systems using the sol-gel method. These systems are carriers containing on their surface deposited “nano-islets” of antibacterial or bacteriostatic agent such as metallic silver to impart required bioactivity to the produced submicropowders. The developed submicromaterials are characterized by good dispersing capability as well as stability of dispersions. The submicropowders prepared in this way were used as fillers of hydrophobic microporous or hydrophilic compact-structured polyurethane membranes. The membranes were prepared by the methods of direct multi-layer coating or reversible coating with the use of appropriately selected, commercially available, mono-component noncross- linked polyurethanes in the form of solutions in organic solvents or aqueous dispersions. The microporous membranes were made by the optimized method of phase separation induced by the solvent evaporation. Submicron SiO2/Ag fillers were added to coating pastes in the initial stages of membrane formation. The main problem was to obtain an uniform dispersion of the nanoparticles of the developed fillers in the coating paste, being also stable in the cross-linked membranes. Such a state of dispersion is very important for both effective use submicromaterials and the expected effects of modification such as bacteriostatic properties of the coated materials. The required uniform dispersion of SiO2/Ag nanoparticles was obtained owing to proper modifications of the synthesis process as well as the use of optimized conditions for the preparation of submicropowder dispersions. Finally, the performed research and tests resulted in the development of bioactive polyurethane coating materials, both hydrophobic microporous materials and hydrophilic compact-structured materials that are characterized by good bacteriostatic, barrier and hygienic properties, and provide a high comfort of using either protective clothing, sports clothes or special products for medical applications. The bacteriostatic properties of the prepared coating materials were tested qualitatively by means of PN -EN ISO 20645:2005 (U), as well as quantitatively according to ATCC 100-1993, properly adapted to the specific characteristics of such materials. The obtained bacteriostatic effect is resistant to repeated washings, while there is no release of the submicropowders from the structure of the coating material and no migration to the surface of the polyurethane membrane. The stability of combination of Ag nanoislets with the developed surface of SiO2 submicrospheres has been confirmed by the results of qualitative and quantitative X-ray analysis as well as SEM microphotography analysis.

14

Antybakteryjne włókna ciągłe z poli(tereftalanu etylenowego) do zastosowań medycznych

Karbownik I.

Zeszyty Naukowe. Włókiennictwo / Politechnika Łódzka

|

2005

|

z. 61

33-43

PL

Opracowano metodą otrzymywania antybakteryjnych nici chirurgicznych z poli(tereftalanu etylenowego) PET, na które są wrażliwe bakterie Gram+ i Gram- (gronkowiec złocisty, pałeczka okrężnicy i pałeczka ropy błękitnej). Metoda ta, to dwustopniowa modyfikacja jedwabiu skręconego lub nici chirurgicznych "plecionka", polegająca na wprowadzeniu do nich grup karboksylowych metodą szczepienia, a następnie napawanie tych wyrobów roztworami antybiotyków: z grupy cefalosporyn (Biotrakson) i linkosamidów (Dalacin). Wykonano badania fizyko - chemiczne modyfikowanego jedwabiu PET oraz stwierdzono, że modyfikowane nici chirurgiczne zawierające antybiotyk powodują gojenie się rany bez wysięków i bez stanów zapalnych.

EN

A method of obtaining antibacterial surgical PET threads that would be sensitive to Gram+ and Gram- bacteriae (S.aureus, E.coli and P.aeruginosa) was obtained. The method consists of the incorporation of carboxylic groups into fibres f poly(acrylic acid) PAA grafting copolymerization followed by fibre impregnation with Biotrakson or Dalacin solutions. A method of grafting was used, in which very slightly or not at all can side effects be observed. Infrared studies proved the chemical characted of the bond between the PET fibre and the antibiotic. Moreover, moisture sorption, swelling, elongation tenacity and tenacity in the loop of the modified threads were studied as well. The modified fibres show effective biocide liberation into NaCl solution and antibacterial activity towards Gram positive and Gram negative microorganism (S. aureus, E. coli, P. aeruginosa). Antibiotics released from surgical threads are easily incorporated into the tissue environment and in the environment infected by S. aureus, these modified surgical treads with antibiotics, make a wound heal with neither effusions nor inflammations.

15

Grafting of poly(methacrylic acid) onto poly(ethylene terephthalate) yarn, PET

Bucheńska J., Karbownik I.

Zeszyty Naukowe. Chemia / Politechnika Śląska

|

2001

|

z. 146

117-120

PL

Opracowano efektywną metodę szczepienia poli(metakrylowego kwasu) na jedwabiu z poli(tereftalanu etylenowego), z użyciem difenylu i dyspergatora NNO jako dodatków usprawniających ten proces. Metoda pozwala otrzymać wysokie stopnie szczepienia poli(metakrylowego kwasu) na jedwabiu PET z minimalną ilością homopolimeru jako produktu ubocznego. Zbadano wpływ stopnia szczepienia poli(metakrylowego kwasu) na wilgotność i pęcznienie jedwabiu i opisano je matematycznymi zależnościami.

16

Antybakteryjne nici chirurgiczne z poli(tereftalanu etylenowego)

Bucheńska J., Słomkowski S., Tazbir J., Sobolewska E., Timler D., Karbownik I.

Zeszyty Naukowe. Chemia / Politechnika Śląska

|

2001

|

z. 146

211-214

EN

An effective two-stage method for obtaining poly(ethylene terphthalate) chirurgical threads with antibacterial properties has been developed. The method consist of the incorporation of carboxylic groups into surgical threads by poly(acrylic acid) grafting polymerization followed by threads impregnation with Dalacin which belongs to lincosamides. There was investigated kinetics of release of the biocid. In vitro and in vivo studies revealed that the drug loaded fibers were bioactive against Gram - positive bacteria (Staphylococcus aureus).