The article is a review of the literature on the use of polymers in medicine as biomaterials. Examples of the preparation of the most commonly used synthetic polymers in medicine, such as: polylactide (PLA), polyglycolide (PGA), polyhydrobutyrate (PHB), polycaprolactone (PCL) are described. The characteristics of ceramic materials: hydroxyapatite (HAp) and tricalcium phosphate (TCP) are also presented in terms of the use of synthetic biodegradable polymers as biofillers. The last part of article is devoted to the functional properties of composites based on PLA with the addition of HAp and TCP.
PL
Artykuł stanowi przegląd literatury dotyczący zastosowania polimerów w medycynie jako biomateriałów. Opisano przykłady otrzymywania najczęściej stosowanych syntetycznych polimerów w medycynie takich jak: polilaktyd (PLA), poliglikolid (PGA), polihydromaślan (PHB), polikaprolakton (PCL). Przedstawiono także charakterystykę materiałów ceramicznych: hydroksyapatytu (HAp) i trójfosforanu wapnia (TCP) pod kontem stosowania jako bionapełniacze syntetycznych biodegradowalnych polimerów. Ostatnia część artykułu jest poświęcona właściwościom użytkowym kompozytów na osnowie PLA z dodatkiem HAp i TCP.
Due to the observed increase in the amount of waste in landfills, there has been an increase in the demand for products made of biomaterials and the composition of biomaterials with petroleum-derived materials. The problem of waste disposal/management also applies to waste from the casting production process with the use of disposable casting moulds made with the use of organic binders (resins), as well as residues from the process of regeneration of moulding sands. A perspective solution is to add a biodegradable component to the moulding/core sand. The authors proposed the use of polycaprolactone (PCL), a polymer from the group of aliphatic polyesters, as an additive to a casting resin commonly used in practice. As part of this study, the effect of PCL addition on the (bio) degradation of dust obtained after the process of mechanical regeneration of moulding sands with organic binders was determined. The (bio) degradation process was studied in the environment reflecting the actual environmental conditions. As part of the article, dust samples before and after the duration of the (bio) degradation process were tested for weight loss by thermogravimetry (TG) and for losses on ignition (LOI).
The aim of this paper is to determine the influence of biomaterial in the binder composition on the quality of reclaim from furan no-bake sands. The biomaterial is introduced into the moulding sand in order to accelerate the biodegradation of post-regeneration dust and thus to reduce the amount of harmful waste from foundries in landfills. This addition, however, can’t deteriorate the technological properties of the moulding sand, including its ability to mechanical regeneration. Chemically bonded moulding sands are characterized by high ability to mechanical regeneration, which reduces the consumption of the raw material and costs related to their transport and storage. A side effect of the regeneration process is the formation of a large amount of post-regeneration dusts. According to the tendencies observed in recent years, moulding processes must meet high requirements connected to environmental protection including problems related to the disposal of generated wastes. A partial replacement of synthetic binding materials with biomaterials may be one of scientific research directions on the production of innovative foundry moulding and core sands. The conducted regeneration tests presented in this paper initially proved that biomaterial slightly decreases the quality of reclaim from moulding sand with its addition. However, its ability to regeneration increases with time of the process. In previous research authors tested biodegradability of the dust remaining after the regeneration process. The tests proved that moulding sand with biomaterial added at the stage of the production process is characterized by about three times better biodegradability than the same moulding sand without additive.
PL
Tematem niniejszej pracy jest określenie wpływu dodatku biomateriału (PCL) do spoiwa na jakość regeneratu z samoutwardzalnych mas furanowych. Zadaniem biomateriału jest przyspieszenie biodegradacji pyłów poregeneracyjnych i tym samym doprowadzenie do zredukowania na składowiskach ilości szkodliwych odpadów pochodzących z odlewni. Dodatek ten nie może jednak pogarszać właściwości technologicznych masy, w tym jej zdolności do regeneracji mechanicznej. Autorzy przeprowadzili proces regeneracji mechanicznej, a następnie badaniom poddali regeneraty z mas formierskich utwardzanych chemicznie przeznaczonych do produkcji wielkogabarytowych odlewów żeliwnych. Odlewy żeliwne znajdują szerokie zastosowanie w motoryzacji, transporcie morskim i kolejowym, w energetyce, rolnictwie oraz budownictwie. Produkcja odlewu wielkogabarytowego o złożonym kształcie, charakteryzującego się wysoką jakością przy zachowaniu wymaganych właściwości użytkowych, obejmuje wiele etapów procesu produkcyjnego. Jednym z nich jest odpowiedni dobór technologii mas formierskich i rdzeniowych. Masy formierskie i rdzeniowe wykorzystywane są do produkcji odlewów w około 80% wszystkich odlewni. Największą ilość odpadów wytwarzanych w odlewniach stanowi zużyta masa formierska / rdzeniowa i sięga ona czasem nawet 90%. Przyjmuje się, że średnio z 1 Mg odlewów powstaje 0,6-1,0 Mg zużytej masy [4, 5], a według [2] do wyprodukowania 1 kg odlewu potrzeba około 4 kg masy formierskiej. Światowa produkcja odlewów wynosi około 100 mln Mg [2, 6], w tym odlewy żeliwne w masach formierskich utwardzanych chemicznie w ilości 30 mln Mg, co przy założeniu stopnia regeneracji na poziomie 40-50% daje 15-18 mln Mg zużytego piasku [4]. Prezentowany w pracy temat poświęcony jest materiałom pochodzącym z procesu odlewania do form piaskowych wykonanych z piasku kwarcowego ze spoiwem organicznym na bazie żywicy modyfikowanej alkoholem furfurylowym, utwardzanej mieszaniną kwasów zawierających siarkę.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Electrospun materials are good candidates for the design of tissue regeneration scaffolds as they can simulate the natural surroundings of tissue cells. The study proposes electrospun polycaprolactone (PCL)/cefuroxime (CFU) scaffolds for human cell culture and investigates the influence of the antibiotic content on scaffold morphology, thermal and mechanical properties. The increase in the CFU concentration resulted in the reduction of fiber diameter and number of deformations. It also influenced the reduction of scaffold thermal enthalpies and improved scaffold break strength. With regard to cell growth, the scaffolds showed precedence in greater colonization of the HeLa cells. Finally, these scaffolds showed compatibility with standard human cell lines, and thus they can be used for the repair of damaged tissues.
Degradacja polimerowych tworzyw komórkowych do nietoksycznych produktów jest warunkiem koniecznym w przypadku wielu materiałów medycznych. Duże nadzieje w wytwarzaniu np. trójwymiarowych porowatych skafoldów wiąże się z biodegradowalnymi polimerami a w szczególności polilaktydem (PLA) oraz polikaprolaktonem (PCL). Wygodnym sposobem kontroli czasu ich degradacji jest wykorzystanie indukowanych promieniowaniem jonizacyjnym zjawisk postradiacyjnego utleniania. W artykule zaproponowano wykorzystanie do badań radiolizy biodegradowalnych polimerów chromatografii gazowej i DRS.
EN
Degradation of polymeric cellular materials to non-toxic products is a desirable phenomenon in many medical materials. High hopes for the production of e.g. three-dimensional porous spheres are associated with biodegradable polymers, in particular polylactide (PLA) and polycaprolactone (PCL). A convenient way to modify and control degradation can be postradiation oxidation induced by ionizing radiation. The article draws attention to the possibility of using for radiolysis of biodegradable polymers of gas chromatography and DRS.
W artykule przedstawiono wpływ materiału biodegradowalnego – polikaprolaktonu (PCL) na wybrane właściwości mas formierskich. Do badań wytypowano szeroko stosowaną w praktyce odlewniczej masę samoutwardzalną z żywicą fenolowo-furfurylową oraz przyjazną dla środowiska masę samoutwardzalną z uwodnionym krzemianem sodu. Zadaniem nowego dodatku w przypadku masy z żywicą syntetyczną jest zmniejszenie jej szkodliwości dla otoczenia i zwiększenie elastyczności w temperaturze otoczenia. W przypadku masy z przyjaznym dla środowiska uwodnionym krzemianem sodu zadaniem nowego dodatku jest zwiększenie elastyczności badanej masy przy zachowaniu jej proekologicznego charakteru. Badania wykazały, że zastosowanie do mas formierskich 5% PCL zwiększa elastyczność w temperaturze otoczenia badanych mas zarówno ze spoiwem organicznym, jak i nieorganicznym. Wykazano również wpływ nowego dodatku na deformację mas w podwyższonej temperaturze.
EN
The article presents the influence of biodegradable material - polycaprolactone (PCL) on selected properties of molding sands. For the tests two different moulding sands were chosen. A self-hardening moulding sand with phenol-furfuryl resin and an environmentally friendly self-hardening moulding sand with hydrated sodium silicate, both of which are widely used in foundry practice. The task of the new additive for moulding mixtures with synthetic resins is to reduce its harmfulness to the environment and increase the elasticity at ambient temperature. In the case of the moulding sand with environmentally friendly hydrated sodium silicate, the task of the new additive is to increase the elasticity of the test sand while maintaining its ecological character. The research has shown that the use of 5% PCL for molding sands increases their flexibility at the ambient temperature, both with organic and inorganic binders. The influence of the new additive on the moulding sand deformation at elevated temperature was also demonstrated in the research.
In this preliminary study, 3D nanofibrous porous scaffolds in the form of spiral tubes for future application as nasal cartilages implants were fabricated by combining polycaprolactone electrospun fibers with drug modified hyaluronic acid gel. It is expected that the spiral form of the scaffold with open geometries, large surface area, and distance between the scaffold walls will be helpful for improving future cell penetration into the scaffolds, nutrient transport and metabolic waste removal, which are otherwise limited in conventional electrospun tissue-engineered scaffolds. The tubular scaffolds structure, its porosity and fibers’ diameter were assessed via scanning electron microscopy, and biological properties of the scaffolds were evaluated in an in vitro study using Simulated Body Fluid (SBF). SEM results showed that apatite formed within a short period on tubular scaffolds after its immersion in SBF, demonstrating high in vitro bioactivity of the scaffolds.
The aim of the article is thermal and structural analysis of new two-component binders for foundry moulding sands. The previous research showed the possibility of using biodegradable materials as binders or parts of binders’ compositions for foundry moulding and core sands. This paper is concentrated on estimating the influence of PCL on phenol-furfuryl resin thermal destruction (measured by derivatographic research) and its structure (measured by FTiR technology). The research proved that addition of new biodegradable additive PCL in the amount of 5-15% to the phenol-furfuryl resin doesn’t change the resin thermal destruction course but it results in appearance of a new band in two-component binder structure. What’s more there has been noticed a growth of intensity for band at wavenumber 1730 cm-1 (C = O) with the increasing addition of PCL.
In recent times the growing utilization of the electromagnetic environment brings the passive radar researches more and more to the fore. For the utilization of the wide range of illuminators of opportunity the application of wideband radio receivers is required. At the same time the multichannel receiver structure has also critical importance in target direction finding and interference suppression. This paper presents the development of a multichannel software defined receiver specifically for passive radar applications. One of the relevant feature of the developed receiver platform is its up-todate SoC (System on hip) based structure, which greatly enhance the integration and signal processing capacity of the system, all while keeping the costs low. The software defined operation of the discussed receiver system is demonstrated with using DVB-T (Digital Video Broadcast – Terrestrial) signal as illuminator of opportunity. During this demonstration the multichannel capabilities of the realized system are also tested with real data using direction finding and beamforming algorithms.
Przedstawiono wyniki badań procesu separacji elektrostatycznej mieszanin polilaktydu (PLA) zpoli(ε-kaprolaktonem) (PCL), PLA zpoli(chlorkiem winylu) (PVC) iPLA zpoli(tereftalanem etylenu) (PET). Oceniono cztery wielkości wejściowe procesu, mające podstawowy wpływ na efekty separacji elektrostatycznej badanych mieszanin: udział masowy poszczególnych składników mieszaniny, czas elektryzowania fluidyzacyjnego, różnicę potencjałów między elektrodami oraz prędkość obrotową elektrody walcowej. Opracowano, anastępnie przeanalizowano modele matematyczne procesu separacji elektrostatycznej badanych mieszanin. Stwierdzono, że otrzymane modele matematyczne separacji elektrostatycznej mieszanin PLA, PCL, PVC iPET można wykorzystać praktycznie do analizy efektywności rozdziału tych mieszanin.
EN
The results of investigations of electrostatic separation of mixtures of polylactide (PLA) with poly(ε-caprolactone) (PCL) and PLA with poly(vinyl chloride) (PVC) or poly(ethylene terephthalate) (PET) are presented. Four input quantities of the process, having abasic influence on the effects of electrostatic separation of the investigated mixtures, were examined: (a) mass fraction of the individual components, (b) fluidized-bed charging time, (c) potential difference between the electrodes, (d) rotational speed of the roll electrode. The mathematical models of electrostatic separation process of PLA, PCL, PVC and PET mixtures were developed and analyzed. It was found that these models can be used in practice for analysis of separation of these mixtures.
Results of experimental investigations of batch foaming of poly(ε-caprolactone) using scCO2 are presented in the paper. The high pressure system consisting of CO2 cylinder, scCO2 pump, high pressure cell, pressure and temperature gauge and back pressure regulator was applied in the experiments. The porous three-dimensional solid-gas structures were prepared for the following range of process parameters: temperature 298+373 K, pressure 8+18 MPa, time 1+4 h and depressurization rate 0.007+4 MPa/s. The significant influence of process parameters on the obtained foams morphology was identified.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych procesu spieniania polikaprolaktonu (PCL) przy użyciu CO2 w stanie nadkrytycznym. Badania przeprowadzono w instalacji złożonej z butli CO2, pompy do płynów nadkrytycznych, komory wysokociśnieniowej, miernika ciśnienia i temperatury oraz regulatora ciśnienia wstecznego. Badania wykonano dla zakresu zmienności parametrów operacyjnych: temperatura: 398÷373 K, ciśnienie: 8÷18 MPa, czas nasycania: 1÷4 h, szybkość dekompresji: 0,007÷4 MPa/s. Wykazano silny wpływ warunków realizacji procesu spieniania na strukturę wytwarzanych pian.
W artykule przedstawiono analizę echa rotora głównego oraz wynikające z niej możliwości detekcji helikopterów w radarach pasywnych wykorzystujących jako oświetlacz sygnały naziemnej telewizji cyfrowej. Zaprezentowano także wyniki symulacji oraz pomiarów przeprowadzonych przez Zespół Technik Radiolokacyjnych działający na Politechnice Warszawskiej. Wyniki uzyskane z wykorzystaniem danych rzeczywistych zarejestrowanych podczas szeregu eksperymentów wykazały zgodność z przedstawionymi w artykule analizami teoretycznymi.
EN
In paper the analysis of main rotor echo of helicopter and ability of detection of helicopter was presented. Also the both simulations and real data processing performed by Research Group on Radar Signals Processing Systems was shown. The results obtained using real data recorded during a series of experiments demonstrated agrees with the theoretical analysis.
In the paper an implementation of signal processing chain for a passive radar is presented. The passive radar which was developed at the Warsaw University of Technology, uses FM radio and DVB-T television transmitters as ”illuminators of opportunity”. As the computational load associated with passive radar processing is very high, NVIDIA CUDA technology has been employed for effective implementation using parallel processing. The paper contains the description of the algorithms implementation and the performance results analysis.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
3D tubular scaffolds made from Poly-(Ɛ-caprolactone) (PCL)/chitosan (CS) nanofibres are very promising candidate as vascular grafts in the field of tissue engineering. In this work, the fabrication of PCL/CS-blended nanofibrous tubes with small diameters by electrospinning from separate PCL and CS solutions is studied. The influence of different CS solutions (CS/polyethylene glycol (PEO)/glacial acetic acid (AcOH), CS/trifluoroacetic acid (TFA), CS/ AcOH) on fibre formation and producibility of nanofibrous tubes is investigated. Attenuated total reflection Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR) is used to verify the presence of CS in the blended samples. Tensile testing and pore size measurements are done to underline the good prerequisites of the fabricated blended PCL/ CS nanofibrous tubes as potential scaffolds for vascular grafts. Tubes fabricated from the combination of PCL and CS dissolved in AcOH possesses properties, which are favourable for future cell culture studies.
W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań wpływu pochodnych poliheksametylenoguanidyny (PHMG), o potencjalnych właściwościach bakteriobójczych (zawartość 0,2-1,0% mas.), na niektóre właściwości przetwórcze i strukturalne kompozytów z poli(ε-kaprolaktonem). Właściwości przetwórcze określano za pomocą masowego wskaźnika szybkości płynięcia (MFR), a badania morfologii powierzchni folii przed i po biodegradacji oznaczano za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM).
EN
The effect of biodegradation on the changes of some properties of poly(ε-caprolactone) (PCL) with derivatives of PHMG as modifiers of different content in polymer matrix (ranging from 0.2 to 1.0 wt.%) has been presented in this paper. The study of physicochemical properties was performed using a melt flow ratio value (MFR). The morphology of the film fracture surface before and after biodegradation was determined by scanning electron microscopy (SEM).
Zaostrzające się wymogi dotyczące ochrony środowiska wywierają nacisk na poszukiwanie nowych proekologicznych rozwiązań w wielu dziedzinach przemysłu. Przepisy te dotyczą także technologii wytwarzania mas formierskich. W niniejszej publikacji autorzy podjęli próbę zastosowania kompozycji: uwodniony krzemian sodu – materiał biodegradowalny, jako spoiwo mas formierskich. Badany dodatek biodegradowalny jest substancją organiczną, ale przyjazną dla środowiska. Ocena wpływu materiału biodegradowalnego na parametry masy formierskiej została dokonana w oparciu o badania wybranych właściwości technologicznych: wytrzymałości na zginanie Rgu i ścieralności S oraz o badania wybijalności mas ocenianej przez pomiar wytrzymałości końcowej na ściskanie Rctki ekspansji wysokotemperaturowej ΔV. Badaniom poddano masy z uwodnionym krzemianem sodu sporządzane w technologii estrowej utwardzane utwardzaczami opartymi o estry kwasu węglowego- Jeffsol BC, Ixional SD. Utwardzacze te zostały opracowane w Pracowni Tworzyw Formierskich Wydziału Odlewnictwa AGH w celu poprawy jakości regeneratu mas z uwodnionym krzemianem sodu. Autorzy zaproponowali zastosowanie jako składnika wyżej wymienionej kompozycji, biodegradowalnego polikaprolaktonu (PCL). Przeprowadzone badania wykazały, że dodatek 5% PCL nie pływa negatywnie na właściwości technologiczne badanych mas, zatem jego stosowanie jest celowe i uzasadnione.
EN
Environmental protection regulations are becoming more and more strict which puts pressure on finding new proecological solutions in many industries. These regulations concern also the technology of moulding sands preparation. In this work the authors made an attempt to apply composition: hydrated sodium silicate - biodegradable material, as the moulding sand binder. The examined biodegradable additive is an organic substance, but it is environment-friendly. Assessment of the biodegradable material’s impact on the moulding sand’s parameters was made based on the chosen technological parameters: bending strength Rgu and wearability S, knock-out properties of the moulding sands were measured based on final compressive strength Rctk and thermal expansion ΔV. The tests were carried on moulding sands with hydrated sodium silicate in ester technology with hardeners based on carbonite esters: Flodur 3, Jeffsol BC, Ixional SD. The hardeners were developed in Moulding Sands Workshop on Faculty of Foundry Engineering AGH to improve the quality of reclaimed moulding sands with hydrated sodium silicate. Authors proposed using biodegradable polycaprolactone (PCL) as an element of the above-mentioned composition. The conducted research showed that biodegradable additive – PCL (polycaprolactone), does not have a negative influence on technological properties of the tested moulding sands, thus its’ usage is intentional and justified.
The MASTER Automation System is an entirely Polish system developed in the Institute of Power Systems Automation Ltd. It is currently being updated and optimized in the range of hardware and software. Apart from an unlimited ability to extend the amount of standard communication links it will enable application of protocols of any company. It ensures sufficient resources and mechanisms for complex plant automation as well as for creating heterogeneous installations through easy integration with other producers' systems.
PL
System Automatyzacji MASTER jest w pełni polskim systemem opracowanym w Instytucie Automatyki Systemów Energetycznych sp. z o.o. Jest na bieżąco optymalizowany i unowocześniany w zakresie sprzętu i oprogramowania. Oprócz nieograniczonej możliwości rozszerzania puli standardowych linków komunikacyjnych umożliwia aplikację dowolnych firmowych protokołów. Zapewnia wystarczające zasoby i mechanizmy do kompleksowych automatyzacji obiektów, jak również tworzenia heterogenicznych instalacji poprzez łatwą integrację z systemami innych producentów.
System Automatyzacji MASTER, jest w pełni polskim systemem opracowanym w Instytucie. Jest na bieżąco optymalizowany i unowocześniany w zakresie sprzętu i oprogramowania. Oprócz nieograniczonej możliwości rozszerzania puli standardowych linków komunikacyjnych umożliwia aplikację dowolnych firmowych protokołów. Zapewnia wystarczające zasoby i mechanizmy do kompleksowych automatyzacji obiektów jak również tworzenia heterogenicznych instalacji poprzez łatwą integrację z systemami innych producentów.
EN
MASTER Automation System is an entirely Polish system elaborated in the Institute. It is being currently updated and optimized in the range of hardware and software. Apart from an unlimited ability to extend the amount of standard communication links it will enable application of any Institute’s procotols. It ensures sufficient resources and mechanisms for an objects complex automation as well as for creation of heterogenous through easy integration with other producents systems.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono wyniki badań niektórych efektów sieciowania polikaprolaktonu (PCL), przeprowadzonego za pomocą nadtlenku dikumylu (NDK). Zbadano wpływ udziału (od 0,1 do 1% wag.) NDK na zmiany masowego wskaźnika (MFR) szybkości płynięcia, wytrzymałości (σM) na rozciąganie, modułu (Et) sprężystości wzdłużnej oraz wydłużenia (εB) względnego przy zerwaniu. Stwierdzono, że NDK może być stosowany do sieciowania PCL oraz że istotnie wpływa na właściwości reologiczne i mechaniczne tego polimeru. Powoduje on spadek wartości masowego wskaźnika szybkości płynięcia i wydłużenia względnego przy zerwaniu oraz wzrost modułu sprężystości wzdłużnej. Nie wpływa istotnie na wytrzymałość na rozciąganie.
EN
The paper presents the results and effects of the crosslinking of polycaprolactone (PCL) using dicumyl peroxide (DCP). The effect of DCP (ranging from 0.1 to 1% wt.) on the change in melt flow rate (MFR), tensile strength (σM), tensile modulus (Et) and elongation at break (εB) were studied. It was found that DCP can be used for the crosslinking of PCL. It was also found that DCP has a significant impact on the rheological and mechanical properties of PCL. Dicumyl peroxide causes a decrease in melt flow rate and elongation at break and an increase of tensile modulus. DCP showed no significant effect on tensile strength.
The paper presents the concept of passive radar exploiting the active Air Traffic Control (ATC) radar as the source of illumination, and the primary results of the measurement campaign carried out at the DSP Laboratory of the Warsaw University of Technology. The system, built using commercial off the shelf components, was able to detect and track airliners landing at Warsaw airport. To verify the system accuracy the IFF mode S messages were recorded, providing ground truth of the observed planes.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.