Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Włókna celulozowe typu Lyocell

Śmiechowicz Emilia

Przegląd Włókienniczy - Włókno, Odzież, Skóra

|

2023

|

nr 3

28--31

PL

Niniejszy artykuł stanowi przegląd literatury dotyczącej otrzymywania sztucznych włókien celulozowych typu Lyocell. Zarówno technologia otrzymywania włókien Lyocell, jak i włókna Lyocell same w sobie, stanowią alternatywę dla technologii produkcji włókien wiskozowych. Ekologiczna metoda produkcji włókien sposobem NMMO oraz wiele pozytywnych właściwości włókien celulozowych typu Lyocell, jak również możliwość ich modyfikacji i uzyskiwania włókien funkcjonalnych stwarzają potrzebę głębszego zainteresowania tą tematyką. Aspekty związane z pochodzeniem surowcowym włókien Lyocell, technologią ich otrzymywania, właściwościami włókien w porównaniu z innymi włóknami dostępnymi na rynku zostaną omówione w niniejszym artykule.

EN

This article is a literature review on the preparation of artificial cellulose fibers of the Lyocell type. Both the technology of obtaining Lyocell fibers and Lyocell fibers themselves are an alternative to the production technology of viscose fibers. The ecological method of fiber production using the NMMO method and the many positive properties of Lyocell cellulose fibers, as well as the possibility of their modification and obtaining functional fibers, create the need for a deeper interest in this subject. Aspects related to the raw material origin of Lyocell fibers, the technology of their spinning, fiber properties compared to other fibers available on the market will be discussed in this article.

2

Filtr tarczowy – nowoczesne rozwiązanie w zagęszczaniu masy i wyławianiu włókien celulozowych. Część 1

Reczulski Mariusz, Kmita-Fudalej Gabriela, Kuczkowski Michał

Przegląd Papierniczy

|

2021

|

R. 77, nr 8

427--430

PL

W dwuczęściowym artykule przedstawiono nowoczesne filtry wielotarczowe światowych producentów maszyn i urządzeń branży celulozowo-papierniczej. Opisano korzyści ekonomiczne i produkcyjne wynikające z zastosowania nowoczesnych filtrów tarczowych w układzie przygotowania masy włóknistej. Zaprezentowano szereg innowacyjnych rozwiązań konstrukcyjnych i technologicznych w zagęszczaniu masy włóknistej i wyławianiu włókien celulozowych z wody przemysłowej.

3

Filtr tarczowy – nowoczesne rozwiązanie w zagęszczaniu masy i wyławianiu włókien celulozowych. Część 2

Reczulski Mariusz, Kmita-Fudalej Gabriela

Przegląd Papierniczy

|

2021

|

R. 77, nr 10

532--535

PL

Jest to kolejny artykuł poświęcony nowoczesnym filtrom tarczowym światowych producentów maszyn i urządzeń branży celulozowo-papierniczej [5]. Zaprezentowano w nim innowacyjne rozwiązania stosowane w filtrach tarczowych firm Voith i ANDRITZ, w celu uzyskania produktu energooszczędnego o dużej wydajności, mogącego pracować w różnych warunkach. Nowoczesne rozwiązania stosowane w filtrach tarczowych ograniczają w znaczny sposób występujące w nich problemy operacyjne, np. zatykanie segmentów filtracyjnych, zmiany stężenia oraz poziomu masy włóknistej/wody przemysłowej w kadzi urządzenia.

4

Wpływ włókien na właściwości mas szpachlowych do płyt gipsowo-kartonowych

Niziurska M., Wieczorek M.

Izolacje

|

2018

|

R. 23, nr 4

22--25

PL

Artykuł omawia wpływ włókien na właściwości mas szpachlowych stosowanych do montażu płyt gipsowo-kartonowych. Zawiera charakterystykę mas szpachlowych pod względem wysychania i reakcji chemicznych, w zależności od ich przeznaczenia. Omawia także stosowanie włókien w zaprawach i innych wyrobach chemii budowlanej oraz przedstawia wyniki badań mających na celu określenie wytrzymałości złącza płyt, mechanizmu powstawania spękań oraz przyczepności.

EN

The article discusses the influence of fibres on the properties of putty used for the installation of plasterboard panels. It contains a description of characteristics of putty concerning drying and chemical reactions depending on their purpose. It also discusses the use of fibres in mortar and in other construction chemistry products, and presents results of tests aimed at determining resistance of board joints, the mechanism of formation of cracks, and adhesion.

5

Odporność izolacji formowanej in situ z włókna celulozowego w postaci luźnej na grzyby powodujące pleśnienie

Fojutowski A., Wiejak A., Kopacz A.

Izolacje

|

2016

|

R. 21, nr 6

44--47

PL

W artykule omówiono wyniki badania mykologicznego wyrobów z celulozy w postaci luźnej, formowanych in situ do izolacji cieplnej w budownictwie, wykonane znormalizowaną metodą europejską PN-EN 15101-1:2013-12. Przedstawiono wyniki i przykłady stanu zaatakowania próbek przez grzyby. Wykazano, że badane włókno celulozowe, w postaci luźnej do formowania in situ, w warunkach zgodnych z warunkami badania może pod względem odporności na pleśnienie stanowić dobry, naturalny i odnawialny materiał izolacyjny.

EN

The article discusses the results of microbiological testing of loose fiber products (cellulose) formed in situ for thermal insulation in construction, carried out according to standardized European method of PN-EN 15101-1:2013-12. The results and examples of advancement of fungal attack on specimens are presented. It has been demonstrated that the examined loose fiber for in-situ formation, provided that the actual conditions are consistent with the test conditions, may be a good, natural and renewable insulating material in terms of mould resistance.

6

Antybakteryjne włókna celulozowe przeznaczone do celów medycznych – synteza nanocząstek srebra z wykorzysta-niem N-tlenku N-metylomorfoliny (NMMO) jako czynnika redukującego

Śmiechowicz E.

Zeszyty Naukowe. Włókiennictwo / Politechnika Łódzka

|

2014

|

z. 71

5--38

PL

W ramach pracy doktorskiej otrzymano antybakteryjne włókna celulozowe modyfikowane nanocząstkami srebra, generowanymi w układzie NMMO. Głównym celem pracy było określenie wpływu podstawowych warunków wytwarzania nanocząstek srebra na ich wielkość, kształt, rozmieszczenie w matrycy polimerowej, a także na barwę otrzymywanych włókien. Charakterystyki otrzymanych w różnych warunkach nanocząstek srebra dokonano na podstawie analizy składu chemicznego w mikroobszarach włókien metodą mikroanalizy rentgenowskiej EDS (ang. Energy Dispersive Spectometry) oraz analizy widm UV-VIS. Podstawowe parametry nanocząstek określono metodami Dynamicznego Rozpraszania Światła (DLS) oraz Transmisyjnej Mikroskopii Elektronowej (TEM). W pracy zbadano również parametry mechaniczne i właściwości higroskopijne włókien modyfikowanych nanocząstkami srebra oraz oznaczono średni stopień polimeryzacji celulozy w otrzymywanych włóknach. Ponadto, przeprowadzano analizę struktury krystalicznej włókien metodą dyfraktometrii rentgenowskiej oraz wykonano analizę barwy włókien. Oceniono również odporność zastosowanej modyfikacji nanocząstkami srebra włókien na warunki przechowywania oraz na procesy prania włókien. W niniejszej pracy wykazano, że wielkość i kształt otrzymywanych nanocząstek srebra, a w efekcie uzyskiwane efekty barwne włókien są skorelowane z warunkami prowadzenia procesu ich syntezy oraz z właściwościami antybakteryjnymi modyfikowanych włókien. Na podstawie wykonanych badań stwierdzono, że najkorzystniejsze warunki otrzymywania we włóknach możliwie małych nanocząstek bez ryzyka tworzenia przez nie aglomeratów, bądź agregatów osiągnięto, gdy syntezę nanocząstek w NMMO prowadzono w czasie 12 godzin w temperaturach 50 i 70°C oraz w czasie 20 minut w temperaturze 100°C. Z uwagi na potencjalne medyczne zastosowanie modyfikowanych włókien wykonano badania aktywności antybakteryjnej włókien oraz badania cytotoksyczności wyciągów z włókien wobec linii komórkowych ludzkich (HeLa) i mysich (L929). Na podstawie przeprowadzonych badań cytotoksyczności stwierdzono, że wytworzone z udziałem modyfikowanych włókien celulozowych materiały medyczne powinny być stosowane nie dłużej niż 24 godziny. Włókna modyfikowane nanocząstkami syntezowanymi w tych warunkach charakteryzowały się bardzo dobrymi wskaźnikami bakteriostatyczności i bakteriobójczości zarówno wobec bakterii gram ujemnych, jak i gram dodatnich. W pracy wykazano, że istnieje możliwość takiego sterowania procesem syntezy nanocząstek, który pozwoli na otrzymanie wysokiej jakości antybakteryjnych włókien celulozowych przeznaczonych do zastosowań medycznych.

EN

Antibacterial cellulose fibers modified with silver nanoparticles were obtained. Silver nanoparticles were enclosed into cellulose fibers using N-methylomorpholine-N-oxide (NMMO) as a direct cellulose solvent as well as the main reducing system of nanoparticles. Silver nanoparticles were generated directly in NMMO as a product of AgNO3 reduction of silver ions. The basic purpose of the research was to examine of the influence of reaction conditions of silver nanoparticles on their size, shape and distribution in the polymer matrix of fibers and consequently on the colour of obtained fibers, as well as on their bioactive activity. The characteristics of the obtained silver nanoparticles were studied using energy dispersive spectroscopy (EDS), transmission electron microscopy (TEM) and dynamic light scattering technique (DLS). Taking into account the potential medical applications of the obtained fibers, their antibacterial activity and cytotoxicity of silver nanoparticles enclosed in fibers were examined in the human (HeLa) and mouse cells (L929).

7

Włókna celulozowe jako alternatywa dla włókien szklanych w kompozytach polimerowych

Błędzki A., Urbaniak M., Jaszkiewicz A., Feldmann M.

Polimery

|

2014

|

T. 59, nr 5

372--382

PL

Wymogi zrównoważonego rozwoju gospodarki wymuszają zastępowanie, stosowanych dotychczas materiałów do produkcji wyrobów technicznych, kompozytami polimerowymi. Wzmocnienie ich, powszechnie używanymi dotychczas włóknami szklanymi, utrudnia jednak spełnienie coraz bardziej rygorystycznych wymagań ochrony środowiska. W artykule zaprezentowano rys historyczny oraz uwarunkowania wprowadzania nowych, bardziej ekoprzyjaznych materiałów polimerowych — biokompozytów wzmacnianych włóknami naturalnymi, np. włóknami regenerowanej celulozy. Omówiono możliwości dalszego rozwoju, zwłaszcza biokompozytów PLA i PA wzmocnionych włóknami celulozowymi, w kierunku szerszych zastosowań technicznych.

EN

Nowadays polymer composites are becoming important and prevalent materials for production of engineering products due to the requirements of sustainable economic progress. However, composite reinforcement with glass fibres makes difficult to meet the increasingly stringent environmental requirements. This paper, above all, is intended to provide a brief outline of the composite history and to present the possibilities for the development of more user-friendly and eco-friendly polymer materials, i.e. bio-composites reinforced with natural fibres (e.g. man-made cellulose). Possibilities for further development of polymer composites, in particular of PLA and PA bio-composites reinforced with cellulose fibres, towards a wider range of technical applications are also presented.

8

Biomasa jako źródło funkcjonalnych materiałów polimerowych

Ciechańska D., Wietecha J., Kucharska M., Wrześniewska-Tosik K., Kopania E.

Polimery

|

2014

|

T. 59, nr 5

383--392

PL

Artykuł jest przeglądem dorobku pracowników IBWCH i partnerów projektów w zakresie zawartej w tytule tematyki. Wskazano możliwy zakres zastosowań biomasy, niesłusznie często uznawanej za produkt odpadowy, mający wartość jedynie energetyczną. Do materiałów najczęściej pozyskiwanych z biomasy należą: celuloza ze słomy zbóż, liści i łodyg kukurydzy czy łupin orzechów, keratyna z ptasich piór, chityna i chitozan z pancerzy skorupiaków. Te naturalne polimery służą jako dodatek do bazowych polimerów, np. PE, PP, zwiększający wytrzymałość (celuloza), ognioodporność i izolacyjność akustyczną (keratyna) lub też chłonność i bakteriostatyczność (chitozan, chityna) biokompozytów wytworzonych z ich udziałem.

EN

The article is a summary of a lecture presented at the Conference „Polymeric Materials — Pomerania-Plast 2013”, 4—7.06.2013, Międzyzdroje, Poland, which gave an overview of the achievements of researchers associated with the Institute of Biopolymers and Chemical Fibres as well as their projects partners, related to the topic. The article does not describe the issue in a comprehensive manner, but merely indicates the possible applications of biomass, often mistakenly recognized as a waste having only fuel value. Cellulose is the most widely investigated polymer derived from plant biomass. Plants that are most often used in the production of cellulose fibres include: cotton, jute, agave, flax and hemp. Current research indicate the possibility for extraction of natural cellulose fibres with properties suitable for textile and paper industries, as a component of composite materials as well as for other industrial applications from cereal straws, banana and pineapple leaves, coconut shells, corn stalks and husks or from nettle. Keratin is an example of a polymer derived from animal biomass. Chicken feathers are the cheapest raw material for obtaining that protein due to their high keratin content (about 90—95 %) and high availability. Suitable processed feathers can be successfully used as a filler in composite materials with improved properties of acoustic and thermal insulation. Keratin has fire-retardant properties and the composition of its exhaust gases is similar to that produced by combustion of fuels belonging to the biomass group. Another interesting polymers derived from renewable sources are chitin and chitosan. The most common source of these polymers are marine crustaceans. They are also produced by fungi or bacteria in the course of microbial fermentation. Chitosan can be applied in waste water treatment, cosmetics, pharmaceuticals or for the production of haemostatic medical dressings, accelerating wound healing process.

9

Preparation and Properties of Natural Cellulose Fibres from

Qu L, Tian M., Guo X., Pan N, Zhang X., Zhu S

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2014

|

Vol. 22, no. 4 (106)

24--28

EN

Natural cellulose fibres from Broussonetia papyrifera (L.) Vent. (BP) bast were systematically investigated in this paper. To begin with, BP fibres were successively extracted from BP bast by four different degumming methods, among which the microwave-assisted method exhibited high efficiency. It was found that non-cellulose substances were sufficiently removed or reduced after the degumming process, but the cellulose I structure had not changed from bast to fibres based on the XRD and FTIR results. Meanwhile the BP fibres exhibited high crystallinity (75 ~ 77%), high breaking strength (2.19 ~ 2.39 cN/dtex) and a remarkable moisture region (6.3 ~ 8.7%), but low breaking elongation (1.0 ~ 2.1%). All those results indicated that the BP fibres had properties resembling those of traditional natural cellulose fibres (e.g. cotton and flax); therefore they could be viewed as a promising alternative source for natural cellulose bundle fibres.

PL

Artykuł poświecono systematycznym badaniom naturalnych włókien celulozowych z Broussonetia Papyrifera (BP). Włókna ekstrahowano z włókien łykowych BP poprzez 4 rożne metody odpreparowania pomiędzy z których metoda za pomocą zastosowania ultradźwięków pozwoliła na uzyskanie wysokiej wydajności. Stwierdzono, że nie celulozowe substancje były dostatecznie usunięte lub zredukowane po procesie odpreparowania. Dzięki badaniom XRD i FITR można było wykazać, że struktura celulozy (I) nie zmieniła się pomiędzy włóknami łykowymi i otrzymanymi z nich wyrobami. dalsze badania wykazały źe włókna BP maja wysoką krystaliczność (75 - 77%), wysoką wytrzymałość(2.19 - 2.39 cN/dtex) i znaczną pochłanialność wilgoci (6.3 - 8.7%) natomiast małe wydłużenie przy zerwaniu (1.0 - 2.1%). Wszystkie te wyniki wskazują,że włókna BP posiadają właściwości przypominające właściwości tradycyjnych, naturalnych włókien celulozowych (np. bawełny i lnu). Dlatego też badane włok-na można uważać jako alternatywne źródło naturalnych włókien celulozowych.

10

Wpływ dodatku włókien celulozowych na wytrzymałość termiczną skrobi termoplastycznej

Oniszczuk T., Pilawka R.

Przemysł Chemiczny

|

2013

|

T. 92, nr 2

265-269

11

Biobased composites

Ganster J., Erdmann J., Fink H.-P.

Polimery

|

2013

|

T. 58, nr 6

423--434

EN

Biobased thermoplastics, such as poly(lactic acid), have attracted much attention in recent years as an alternative to oil-based plastics both in academia and industry. Based on renewable raw materials these polymers offer advantages in terms of decreased dependence on fossil resources and reduced CO2 footprint in accord with sustainability ideas and climate protection. In order to improve the properties of these materials, reinforcement with biobased fibers represents a promising option. An alternative route to glass and natural fiber reinforcement was taken and intensively investigated. The novel approach is based on the use of cellulose man-made fibers, in particular rayon tire cord yarn, as a biogenic reinforcing component. It was demonstrated that short fiber rayon reinforcement leads to dramatic improvements in the mechanical properties of various biobased and partially biobased matrix materials. While stiffness is easily enhanced also with natural fibers, the use of rayon results in considerable improvements in strength and impact properties in contrast to natural fiber reinforcement. For example, an enhancement of more than 500 % was observed in notched Charpy impact strength of poly(lactic acid). In the present contribution results concerning composite mechanical properties will be presented for various biobased matrix materials with special emphasis on the role of the fiber-matrix interphase. By reactive extrusion this interphase can be tailored from being weak (anti-coupling), intermediate (no modification) or strong (covalent coupling). Implications for the composite properties as a function of matrix stiffness will be discussed. Other factors influencing the composite properties such as fiber length and fiber diameter will be considered as well. Finally, some general conclusions will be drawn concerning future work and industrial prospects.

PL

Termoplastyczne biopolimery, np. poli(kwas mlekowy), w ostatnich latach skupiają uwagę zarównoośrodków naukowych, jak i przemysłu, stanowiąc alternatywę dla materiałów wytwarzanych z produktów petrochemicznych. Biopolimery otrzymywane z surowców pozyskiwanych ze źródeł odnawialnych pozwalają na zmniejszenie zależności od zasobów paliw kopalnych, wpisują się też w ideę zrównoważonego rozwoju i ochrony środowiska. W celu poprawy wytrzymałości mechanicznej tego rodzaju polimerów stosuje się dodatek wzmacniających biowłókien jako zamienników dotychczas używanych włókien szklanych lub włókien naturalnych. W niniejszym artykule omówiono wpływ dodatku krótkich włókien regenerowanej celulozy (rayon) na mechaniczne właściwości kompozytów na osnowie całkowicie lub częściowo biologicznych polimerów. Zastosowanie naturalnych włókien w charakterze wzmocnienia biopolimerów prowadzi do zwiększenia sztywności materiału matrycy, użycie natomiast włókien rayon pozwala na polepszenie wytrzymałości mechanicznej i udarności [np. dodatek celulozy rayon do poli(kwasu mlekowego) powoduje wzrost o 500 % udarności z karbem wg Charpy’ego]. Określono wpływ różnorodnych czynników na wytrzymałość mechaniczną biokompozytów wzmacnianych włóknami rayon, m.in. oddziaływań międzyfazowych włókno-matryca polimerowa. Na drodze reaktywnego wytłaczania można otrzymać kompozyty o różnej sile wiązaniawłókien z matrycą polimeru. Omówiono także zależności właściwości biokompozytów z dodatkiem włókien rayon od sztywności bazowego polimeru jak również od długości i średnicy wykorzystywanych do wzmocnienia włókien.

12

Studies on Isolation of Cellulose Fibres from Waste Plant Biomass

Kopania E., Wietecha J., Ciechańska D.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2012

|

Vol. 20, no. 6B (96)

167--172

EN

This paper presents the results of cellulose fibre extraction from plant biomass including: rape, hemp and flax straws. The selected materials were treated by thermal/mechanical/chemical method in order to remove non-cellulosic components such as lignin, hemicellulose, and pectin as well as to obtain cellulosic material with suitable structure and properties necessary for the manufacture of nanofibres. It has been shown that the use of multistage chemical treatment using oxygen and peroxide compounds as delignifing agents for hemp and flax straws, allowed the safe removal of lignin and other non-cellulosic components without degradation of the cellulose fibres obtained, while maintaining a polymerization degree above 1000 units. It was found out that it is possible to obtain cellulose fibres from hemp and flax straws (type retted flax straw-fibre variety, flax straw-oil variety), which can be processed into cellulose micro-and nanofibres.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań procesu wyodrębniania celulozowych składników włóknistych z różnych biomasowych surowców roślinnych między innymi: słomy rzepaku, słomy konopnej, a także słom lnianych. Badane surowce roślinne charakteryzowały się zróżnicowanym składem chemicznym pod względem zawartości celulozy, ligniny czy substancji nieorganicznych, co jest istotnym elementem wpływającym na możliwość wyodrębnienia z nich włókien celulozowych. Wybrane surowce roślinne poddano obróbce termiczno-mechaniczno-chemicznej, w wyniku której w różnym stopniu następowało oczyszczenie biomasy od z niecelulozowych składników (ligniny, hemicelulozy i pektyn) oraz przygotowanie surowca celulozowego o założonej strukturze i właściwościach niezbędnych do ich przerobu na formy nanowłókniste.

13

Biocomposites in the Past and in the Future

Błędzki A. K., Jaszkiewicz A., Urbaniak M., Stankowska-Walczak D

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2012

|

Vol. 20, no. 6B (96)

15--22

EN

Due to the increasing environmental awareness nowadays biocomposites are becoming as important and prevalent materials as they were centuries ago. The development of high-performance engineering products made from natural resources is increasing worldwide. Natural fibre composites have become more and more efficient as new compositions and their processing methods are being intensively researched, developed and consequently applied. This paper, above all, is intended to provide a brief outline of the development and modification trends which aim to make biocomposites more user-friendly and eco-friendly by means of novel processing methods. These methods produce biopolymers with an improved melt behaviour and use naturally occurring raw materials.

14

Polysaccharide blend fibres formed from NaOH, N-methylmorpholine-N-oxide and 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate

Wendler F., Meister F., Wawro D., Wesołowska E., Ciechańska D., Saake B., Puls J., Le Moigne L., Navard P.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2010

|

Vol. 18, no. 2 (79)

21--30

EN

The aim of the study was to find new structured biopolymer blends bearing adjustable properties able to produce innovative materials. Apart from cellulose and three solvents (NaOH, N-methylmorpholine-N-oxide [NMMO] and 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate [EMIMac]), 15 different polysaccharides were chosen to study the interactions of polysaccharides or their mixtures in solutions, as well as the solid state after forming. Dissolution screenings yielded promising polysaccharides, which were used for the preparation of cellulose/ polysaccharide solutions and subsequently for the shaping of blends with cellulose. The solubility and miscibility were evaluated by microscopy, DSC, particle analysis and rheology. Polysaccharides with a structure similar to that of cellulose, e.g., xylan, carrageenan or cellulose carbamate were not miscible, showing globular morphologies, whereas high-molar and side chains containing polysaccharides such as xanthan or tragacanth gum form co-continuous morphologies. The forming of blend fibres was nevertheless possible for all three solvents. The textile-physical properties of the blend fibres were slightly decreased compared to those of the unmodified fibre, in which fibres from NMMO and EMIMac had the highest performance. The presence of blended polysaccharides in the fibres produced was verified by residue sugar analysis, in which the highest amounts occurred for EMIMac fibres.

PL

Celem badań było wytworzenie nowych mieszanin biopolimerowych zdolnych do wytworzenia innowacyjnych materiałów. Poza celulozą i trzema rozpuszczalnikami (NaOH, tlenku N-metylo N-morfoliny [NMMO] i octanu 1-etylo 3-metyloimidazolowego [EMIMac]), wytypowano 15 polisacharydów w celu badań wzajemnego oddziaływania w roztworach mieszanin a także w wytworzonych włóknach. Wytypowane polisacharydy zastosowano do przygotowania roztworów celulozowo/polisacharydowych, z których następnie formowano modyfikowane włókna celulozowe. Rozpuszczalność i mieszalność polisacharydów w roztworach była oceniana metodą mikroskopową, DSC, analizy cząstek i metodą wiskozymetryczną. Polisacharydy o strukturze podobnej do celulozy np. ksylan, karagen lub karbaminian celulozy nie były mieszalne, wykazywały globularną budowę morfologiczną, podczas gdy wysokocząsteczkowe i rozgałęzione tj. ksantan lub guma tragakant tworzyły struktury liniowe. Jednakże formowanie włókien było możliwe ze wszystkich roztworów przygotowanych z tych trzech rozpuszczalników. Modyfikowane włókna celulozowe charakteryzowały się nieznacznie niższymi właściwościami mechanicznymi w porównaniu do włókien niemodyfikowanych. Włókna formowane z roztworów NMMO i EMIMac charakteryzowały się najwyższymi właściwościami mechanicznymi. W modyfikowanych włóknach celulozowych oceniono zawartość polisacharydów.

15

Novel method of preparing flame retardant cellulose-silicate fibres

Stęplewski W., Kazimierczak J., Wawro D.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2010

|

Vol. 18, no. 3 (80)

24--31

EN

Presented herein are the results of research on the preparation of a novel environmentfriendly method of spinning cellulose-silicate (Cel/Si) fibres obtained from enzymatically modified a pulp which could be directly dissolved in aqueous sodium hydroxide. Fibres were formed from spinning solutions in a coagulation bath containing sodium silicate and sodium sulphate. For selected spinning conditions, test results are shown for the physical-mechanical properties of the Cel/Si fibres obtained and their relative flammability represented by the limiting oxygen index (LOI). Cel/Si fibres are characterised by a favourable LOI value reaching as high as 46.5%. The impact of zinc concentration in the spinning solution is shown, which largely contributes to the stability of the spinning process as well as to the mechanical properties of the fibre and the LOI value. The surface and cross-section of the Cel/Si fibres were inspected by scanning electron microscopy (SEM), including those subjected to high temperatures and a naked flame. It was found that the fibres reveal a skin/core structure in which zinc silicates are the main constituent of the skin, while cellulose forms the core. Also presented are test results of Cel/Si fibre washing durability. Proof is also given of the excellent antibacterial properties of the fibre against the Staphylococus aureus strain.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące opracowania nowej ekologicznej metody formowania włókien celulozowo-krzemianowych (Cel/Si) w oparciu o modyfikowaną enzymatycznie celulozę bezpośrednio rozpuszczalną w wodnym roztworze wodorotlenku sodowego. Włókna formowano z celulozowych roztworów przędzalniczych do kąpieli koagulacyjnej zawierającej krzemian sodu i siarczan sodu. Dla wybranych warunków formowania przedstawiono wyniki badań właściwości fizyko-mechanicznych włókien Cel/ Si oraz zapalności metodą wskaźnika tlenowego (OI). Otrzymane włókna Cel/Si charakteryzuje stosunkowo wysoka wartość wskaźnika tlenowego (do 46.5%). Wykazano istotny wpływ stężenia cynku w roztworze przędzalniczym na stabilność formowania i właściwości mechaniczne oraz zapalność (OI) włókien Cel/Si. Badano powierzchnię oraz przekrój poprzeczny włókien Cel/Si metodą mikroskopii skaningowej SEM, w tym ogrzewanych w temperaturze 450°C i 800°C. Stwierdzono, iż włókna Cel/Si posiadają budowę typu skórkardzeń, gdzie skórkę stanowią głównie cynko-krzemiany, zaś rdzeń celuloza. Przedstawiono także wyniki badań odporności włókien Cel/Si na pranie w wodnym roztworze proszku piorącego oraz pH środowiska. Wykazano także, iż otrzymane włókna wykazują doskonałe właściwości antybakteryjne w stosunku do bakterii Staphylococcus aureus.

16

Manufacture of Cellulose Fibres from Alkaline Solutions of Hydrothermally Treated Cellulose Pulp

Wawro D., Stęplewski W., Bodek A.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2009

|

Vol. 17, no. 3 (74)

18--22

EN

The use of hydrothermally treated cellulose pulp for the manufacture of cellulose fibres is described. Hydrothermal treatment allows for the preparation of cellulose pulp characterized by a polymerization degree, DP, within the range of 290 405 and a low polydispersity Pd of 2.0 3.0. A method of preparing alkaline solutions with a 7.45% content of cellulose, and alkali ratio of 1.05 is described. The impact of sulfuric acid concentration, the temperature of the coagulation bath, the as-spun draw of the fibre, the total draw ratio and drying conditions upon the mechanical properties of the fibres obtained was investigated. Trials at a high laboratory scale were conducted to spin multifilament cellulose fibres with a tenacity of 20 22.5 cN/tex and an elongation at break of 10 15%.

PL

Opisano zastosowanie modyfikowanej hydrotermicznie celulozy do wytworzenia włókien celulozowych. Modyfikacja hydrotermiczna masy celulozowej zapewnia otrzymanie celulozy o stopniu polimeryzacji DP 290-405 i niskiej polidyspersji Pd-2,5. Mokra modyfikowana celuloza ulega rozpuszczeniu w wodnym roztworze NaOH w czasie 10 minut w dodatnich temperaturach, gwarantując wysoką jakość oraz stabilność roztworu przędzalniczego. Opisano sposób wytwarzania alkalicznego roztworu o zawartości celulozy ok. 6-7,5%w. i stosunku ługowym ok. 1,05-1,30. Roztwory przędzalnicze posiadają odpowiednią stabilność i filtracyjność w temperaturze do 20 °C. Zbadano wpływ stężenia kwasu siarkowego, temperatury kąpieli koagulacyjnej, wyciągu filierowego, rozciągu całkowitego oraz warunków suszenia na właściwości mechaniczne włókien celulozowych. Przeprowadzono formowanie włókien w skali wielkolaboratoryjnej otrzymując włókna celulozowe o wytrzymałości 20–22,5 cN/tex i wydłużeniu 10-15%.

17

Proces barwienia włókien celulozowych barwnikiem reaktywnym typu Kayacelon react wobec niejonowych związków powierzchniowo - czynnych

Bemska J., Blus K.

Barwniki, Środki Pomocnicze

|

2008

|

nr 4

126-135

PL

Podjęto badania nad wpływem niejonowych związków powierzchniowo-czynnych na procesy sorpcji barwnika C.I. Reactive Blue 217 przez włókna celulozowe. Badania dotyczyły wpływu stężenia i rodzaju związku powierzchniowo-czynnego na własności spektroskopowe roztworu barwnika C.I. Reactive Blue 217. Stwierdzono, że związki powierzchniowo-czynne w kąpielach farbiarskich zmieniają własności spektroskopowe roztworów barwników powodując rozpad agregatów i aglomeratów z utworzeniem miceli: związekpowierzchniowo-czynny - barwnik. Związki powierzchniowo-czynne znajdujące się w kąpielach przeciwdziałają agregującemu działaniu chlorku sodowego. Stwierdzono, że niejonowe środki powierzchniowo - czynne opóźniają procesy sorpcji barwnika z kąpieli wpływając korzystnie na jakość wybarwień.

EN

Studies have been undertaken on the effect of nonionic surfactant on the sorption of C.I. Reactive Blue 217 by cellulose fibers, focusing on the influence of the surfactant concentration and type on the spectroscopic properties of this dye. It has been found that surfactants in dyeing baths change the spectroscopic properties of dye solutions resulting in the decomposition of aggregates and agglomerates to form a surfactant-dye micelle. The surfactants in baths counteract the aggregating action of sodium chloride. The performed studies concerned the sorption kinetics of dye from dyeing baths containing various surfactants and its exhaustion coefficients.

18

Nowe generacje włókien celulozowych

Kulpiński P.

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

|

2007

|

Z. 355

3-154

PL

Przedstawione wniniejszym opracowa- niu wyniki badań są fragmentem i zarazem kontynuacją trwających od ponad piętnastu lat, w Katedrze Włókien Sztucznych Politechniki Łódzkiej, prac nad otrzymywaniem włókien celulozowych wytwarzanych metodą z udziałem N-tlenku N-metylomorfoliny (NMMO). Problematyka poruszona w niniejszym opracowaniu obejmuje dwa główne zagadnienia. Pierwsze, to możliwości modyfikacji włókien celulozowych poprzez wprowadzenie do roztworów przędzalniczych dodatków zarówno organicznych jak i nieorganicznych. Drugie, omawiane zagadnienie jest stosunkowo nowe i związane jest z otrzymywaniem nanowłókien celulozowych z rozcieńczonych roztworów celulozy w NMMO. W przedstawionej pracy wykazano, iż otrzymywanie włókien celulozowych metodą NMMO jest technologią pozwalającą nadawać nowe, specyficzne właściwości włóknom celulozowym poprzez wprowadzenie do roztworu przędzalniczego tak różnorodnych dodatków jak nanokrzemionka, fluorowane polimery, srebro, czy siarczan baru. Wykazano, że nanokrzemionka, wykorzystana do badań jako dodatek modelowy , może być wprowadzana do włókien celulozowych w ilości nawet do 40% wagowych w stosunku do masy celulozy. Uzyskane wyniki badań wskazują nowy kierunek modyfikacji włókien celulozowych, poprzez wprowadzanie do tworzywa włókna chemicznie modyfikowanych krzemionek o specyficznych właściwościach. Stwierdzono, że metoda NMMO pozwala wprowadzić do włókna polimery fluorowane, które dodane do roztworu przędzalniczego w odpowiednich ilościach polepszają właściwości przędne roztworu oraz obniżają podatność włókien na fibrylizację. Opracowano oryginalną metodę otrzymywania włókien celulozowych o właściwościach antybakteryjnych. Stwierdzono, że elementarne srebro można wprowadzać do roztworu przędzalniczego zarówno w postaci wodnej dyspersji zawierającej nanocząstki, jak i poprzez bezpośre- dnie generowanie nanocząstek srebra w roztworze przędzalniczym. Badania wykazały, że włókna zawierające już około lOOppm srebra wykazują wyraźne działanie bakteriobójcze zarówno w stosunku do szczepów gram ujemnych bakterii Escherichia coli jak do szczepów gram dodatnich akterii Staphylococcus aureus. Przeprowadzone badania nad otrzymywaniem modyfikowanych włókien celulozowych siarczanem baru wykazały , że do włókien można wprowadzić nawet do 50% wagowych modyfikatora, dzięki czemu włókna uzyskały zdolność pochłaniania i rozpraszania przenikliwego promieniowania rentgenowskiego. Omówiono także wynalezioną i opracowaną w całości w Katedrze Włókien Sztucznych metodę otrzymywania nanowłókien celulozowych. Wykazano, że metoda wykorzystująca N MM O jako bezpośredni rozpuszczalnik celulozy, znakomicie nadaje się do otrzymywania nanowłókien celulozowych o średnicach w zakresie od 100 do 5OOnm, a w zależności od sposobu prowadzenia procesu produkt może mieć postać waty , włókniny lub membrany.

EN

The results presented in this work are divided into two main fields. The first considers the possibility of modifying cellulose fibres by introducing organic and inorganic additives to the spinning solution. The second topic relates to a new method for preparing cellulose nanofibres spun from the diluted cellulose solutions. It was demonstrated that technology based on the NMMO as a direct solvent allows modified cellulose fibres to be obtained by introducing various kinds of additives to the spinning solution, such as silicone dioxide nanoparticles, fluorocarbon polymers, silver and barium sulphate particles. The investigations show that the silicone dioxide nanoparticles which were used as a model modifier can be introduced to the fibre material in the quantity of about 40% w/w. The results obtained pointed a new direction for modifying cellulose fibres, which is carried out by introducing chemically- modified silicone dioxide nanoparticles to the fibre material. It was also demonstrated that the presence of an optimal quantity of fluorocarbon polymers in the spinning dope improves its spinnability , and decreases the tendency of the cellulose fibres toward fibrillation. A new method of obtaining antibacterial cellulose fibres was devised. It has been confirmed that silver particles can be introduced to the fibre material as a water dispersion of the silver nanoparticles, or by the direct generation of the silver nanoparticles in the spinning solution. The investigation of the antibacterial activity has shown that cellulose fibres containing 10Oppm of silver nanoparticles exhibit strong bioactivity against the gram-negative bacteria of Escherichia coli and against the gram-positive bacteria Staphylococcus aureus. The examination of the cellulose fibres modified by barium sulphate shows that it is possible to obtain the fibres containing up to 50% w/w of the modifier with relatively good X-ray absorption ability. In the present work, a new method of obtaining of the cellulose nanofibres was discussed. It was shown that the method using NMMO as a direct cellulose solvent is suitable for obtaining cellulose nanofibres with diameter between 100 and 500 nm. Depending on the process conditions, the cellulose nanofibres can be produced in a cotton-like form, as a non-woven material or as a film.

19

Poprawa trwałości wybarwień na włóknach celulozowych

Richter F., Schonfeld A., Mullenbach J.

Przegląd Włókienniczy - Włókno, Odzież, Skóra

|

2007

|

nr 5

18-22

20

Measuring the Heat of Wetting of Textile Fibres by Reaction Calorimetry

Varga K., Schädel U., Nilsson H., Persson O., Schuster K. C.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2007

|

Vol. 15, no. 5-6 (64)

59--63

EN

The heat of wetting of regenerated cellulosic fibres (TENCEL®, Viscose and Modal) was investigated by reaction calorimetry in comparison with cotton, polyester and TENCEL® Fabric. Reaction calorimetry is a technique applied for measuring the heat evolved in chemical reactions where very high analytical precision is required. Before the measurements, the fibre samples were dried in an oven at 80 °C for 60 min with a low and constant nitrogen flow to eliminate initial moisture. As final results the amount of heat in Joules per gram fibre is given. The experimental results showed that the highest heat of wetting was measured for man–made cellulosic fibres, middle for cotton, while the lowest heat of wetting was observed for polyester fibres. The heat of wetting depends on the interaction of water with hydroxyl groups in the non–crystalline domains of the fibre. Finally, the results of the heat of wetting obtained by modern reaction calorimetry were compared with results obtained using a self–constructed solution calorimeter, as well as with data reported in earlier studies.

PL

Ciepło zwilżania regenerowanych włókien celulozowych, takich jak TENCEL®, wiskoza i włókna modalne, badano za pomocą kalorymetrii reakcyjnej w porównaniu do bawełny, poliestru i tkaniny TENCEL®. Kalorymetria reakcyjna jest metodą stosowaną do pomiaru ciepła wydzielanego w wynika reakcji chemicznej, kiedy wymagana jest bardzo duża precyzja pomiaru, Przed pomiarami, próbki włókien były suszone w piecu, w temperaturze 80 °C przez 60 minut, przy bardzo małym, stabilnym przepływie azotu, dla wyeliminowania początkowej wilgotności. Jako końcowy wynik przyjmowano ilość ciepła w J/g włókna. Eksperymentalne wyniki pokazały, że najwyższe ciepło zwilżania pomierzono dla sztucznych włókien celulozowych, średnie dla bawełny, podczas gdy najniższe ciepło zwilżania zaobserwowano dla włókien poliestrowych. Ciepło zwilżania zależy od interakcji wody z grupami hydroksylowymi w niekrystalicznych domenach włókien. Pod koniec badań porównano wyniki uzyskane za pomocą nowoczesnego kalorymetru reakcyjnego z wynikami z kalorymetru roztworowego, zbudowanego przez nas oraz danymi literaturowymi.