Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 11

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  cellulose fibres
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available remote Biomasa jako źródło funkcjonalnych materiałów polimerowych
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.
PL
Papier stanowi obecnie jeden z najpowszechniej stosowanych wytworów na świecie. Znajduje on zastosowanie, jako materiał do pisania, do wytwarzania opakowań oraz do celów sanitarno-higienicznych. Odnawialność bazy surowcowej, możliwość odzyskiwania i wielokrotnego wykorzystania włókien do produkcji papieru, a także ich biorozkładalność powodują, że papier znalazł trwałe miejsce wśród wyrobów przemysłowych stosowanych w rozwiniętych społeczeństwach i będzie również masowym i ekologicznym tworzywem w XXI wieku. W ciągu XX wieku i w pierwszej dekadzie XXI wieku zużycie wytworów papierowych ciągle zwiększało się, osiągając poziom 394 min ton w roku 2010, w Polsce 4,072 min ton. W przeliczeniu na jednego mieszkańca stanowi to ok. 107 kg na rok. Jednym z podstawowych procesów wpływających zarówno na jakość wytworów papierowych, jak i koszty ich wytwarzania jest proces mielenia papierniczych mas włóknistych. Jednostkowe zużycie energii w procesie mielenia mas włóknistych wynosi 200÷500 kWh/t, co stanowi 30÷50% ogólnego zużycia energii elektrycznej papierni. Przyczyną tego stanu jest niezmiernie niska sprawność energetyczna procesu mielenia oceniana przez różnych badaczy na poziomie od ułamka do kilku procent. Istniejący stan wynika m.in. z faktu, że pomimo ogromnych nakładów na badania naukowe zasada tego procesu nie uległa zmianie od XVII wieku. O impasie w zakresie badań dotyczących mielenia papierniczych mas włóknistych świadczy fakt, że od lat 70. XX wieku brak jest doniesień literaturowych o kluczowym znaczeniu dla rozwoju wiedzy o mechanizmie procesu mielenia. Opracowane dotychczas teorie procesu mielenia pochodzące z połowy XX wieku, opisują ten proces w sposób fragmentaryczny i jakościowy. Przedmiotem niniejszej pracy są badania dotyczące mechanizmu i przebiegu fibrylacji włókien - jednego z podstawowych efektów mielenia. Bezpośrednim zaś celem tych badań jest matematyczne opisanie kinetyki fibrylacji włókien oraz sprecyzowanie wpływu podstawowych czynników technologicznych na jej przebieg. Przedstawiony w niniejszej pracy przegląd literatury dotyczącej mechanizmu i przebiegu procesu mielenia papierniczych mas włóknistych wskazuje na ogromną złożoność tego procesu, a w szczególności na trudności z matematycznym opisem przebiegu tego procesu. Opierając się na zebranej wiedzy, a szczególnie na wynikach badań i koncepcjach wypracowanych w Politechnice Łódzkiej, podjęto w niniejszej pracy działania zmierzające do opracowania matematycznego modelu przebiegu fibrylacji wewnętrznej włókien - najważniejszego podstawowego efektu mielenia. Według opracowanej hipotezy w trakcie każdego przepływu masy włóknistej przez strefę mielenia określona ilość włókien niemielonych o wskaźniku WRV0 zostaje zmielona do wartości WRV granicznego (WRVlim). W każdym kolejnym przepływie, pomimo, że ilość obrabianej masy w strefie mielenia jest stała, lecz włókna, które osiągnęły w poprzednich cyklach przepływu WRVlim nie ulegają już obróbce. Według tej hipotezy równanie określające zmianę WRV włókien w funkcji czasu ma postać: WRVt=WRVlim-(WRVlim-WRV0)•(1-α) t W równaniu tym wskaźnik α określa stosunek masowy włókien poddanych obróbce do ogólnego strumienia masowego włókien. Wskaźnik WRVlim charakteryzuje zaś intensywność procesu mielenia w danym urządzeniu mielącym. Powyższe równanie zweryfikowano w warunkach laboratoryjnych. Wykonano mielenia masy siarczanowej niebielonej sosnowej w różnych urządzeniach mielących (w młynkach PFI, Jokro oraz holenderze Valleya). Ponadto mielono różne masy włókniste (siarczanowa bielona sosnowa, siarczanowa bielona brzozowa, siarczanowa bielona eukaliptusowa, makulaturowa) w holendrze Valleya. Uzyskane wyniki w pełni potwierdziły słuszność przyjętej hipotezy badań. W celu dodatkowego uogólnienia uzyskanych wyników badań, opracowane równanie zweryfikowano, wykorzystując wyniki innych badaczy analizujących mechanizm i kinetykę procesu mielenia uzyskane w skali półtechnicznej. Badania te potwierdziły poprawność przyjętej hipotezy badań. Pozytywne zweryfikowanie przedstawionego hipotetycznego modelu przebiegu procesu mielenia stanowi istotny wkład w rozwój wiedzy o mechanizmie procesu mielenia i impuls do usprawnienia i optymalizacji tego procesu. Można więc wnioskować, że ogólna postać opracowanego równania może być wykorzystana do kompleksowego opisu przebiegu podstawowych efektów procesu mielenia mas włóknistych. Badania te stanowią podstawę do usprawnienia lub optymalizacji procesu mielenia, a w szczególności zmniejszenie energochłonności tego procesu.
EN
Currently, paper is one of the most commonly used products in the world. It is used as writing, packaging material and for hygienic purposes. Paper has already established a significant position among other industrial materials due to renewability of raw material, possibility of recovery, multiple usages of fibers for production process and biodegradability. It is presently used in developed societies and will be also a mass and ecological material of the XXI century. Paper consumption during the XX century and in the first decade of the XXI century was constantly increasing; reaching level of 394 million metric tons in 2010, in Poland it is 4,072 million metric tons. Consumption of paper per head is 107 kg. Refining is one of the basic specific operations that hasboth great influence on quality of paper products and costs of production process. Specific energy consumption for refining of pulp is approximately 200÷500 kWh/t, that is 30÷50% of general consumption of electrical energy in a paper mill. The reason for such state of affairs is extremely low energy efficiency of refining process. It is estimated by various researchers to be in the range from fraction to few pro cents. Despite vast investments in scientific research, the principle of this process has not changed significantly since XVII century. There is impasse in the field of pulp refining and there is no new fundamental information in scientific literature concerning progress in refining since 70’s of the XX century. All refining theories were elaborated in the 50’s of XX century and described this process only in partial and qualitative way. The topic of the paper is research of mechanism and kinetics of fiber fibrillation - one of the basic refining effects. The direct goal of the work is a mathematical description of fibers fibrillation kinetics and precise estimation of influence of operational conditions. The work contains review of scientific literature concerning mechanism and kinetics of pulp refining process and shows how complex and difficult for mathematical description this process is. Based on the gathered information and especially results and conceptions prepared at the Technical University of Lodz, the work presents actions leading to elaboration of mathematical model of internal fibrillation - the most important refining basic effect. According to the scientific hypothesis presented in the work, during every flow of pulp through refining zone, a specific number of unrefined fibers, that has WRV parameter equal to WRV0, are refined to the maximal value of WRV parameter (WRVlim). In every following cycle the number of fibers going through refining zone is the same, however the fibers that had already reached value WRVlim, cannot be further refined. Based on the hypothesis, equation describing change of fibers WRV as a function of time can be presented by equation: WRVt=WRVlim-(WRVlim-WRV0)•(1-α) t In this equation parameter α describes mass ratio of refined fiber to total mass stream of fibers. Parameter WRVlim characterizes intensity of process in given refiner. The above equation was initially verified for laboratory conditions. Unbleached pine sulfate pulp was refined in different laboratory-scale refiners (Jokro mill, PFI mill, and Valley beater). Furthermore, a series of various pulps (bleached birch sulphate pulp, bleached eucalyptus sulphate pulp, bleached pine sulphate pulp, recovered OCC pulp) were refined in Valley beater. Obtained results fully confirmed Tightness of the assumed scientific hypothesis. In order to further generalize obtained results, the elaborated equation was verified also for results presented by other researchers. They performed experiments in semi-technical scale. In this case, Tightness of the assumed scientific hypothesis was also confirmed. Successful verification of presented hypothetical model of refining process is a significant contribution to development of knowledge in the field of refining mechanism and is an impulse to improve and further optimize refining process. It may be assumed, that general formula of the obtained equation may be used for complex description of kinetics of basic refining effects for pulp. The research performed in the work may be a base for optimization of refining process, with the particular consideration of reduction of energy consumption for refining.
3
Content available remote Novel method of preparing flame retardant cellulose-silicate fibres
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.
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%.
EN
The paper is devoted to the optimisation of contaminants removal from cellulose fibres suspension during paper recycling. The behaviour of viscoelastic particles (originating from adhesive tapes and labels entering recycling loops) in the screen is studied numerically upon varying key parameters of the process showing their impact on the separation efficiency.
PL
Badano optymalizację procesu usuwania zanieczyszczeń z zawiesiny włóknistej w trakcie przetwórstwa makulatury. Zachowanie lepkosprężystych cząsteczek (których źródłem są samoprzylepne taśmy i naklejki) na sicie sortownika poddano analizie numerycznej, która umożliwiła określenie wpływu parametrów procesu na jego efektywność.
EN
This paper presents research into the influence of UV radiation on the molecular and supermolecular structure of first-, second-, and third-generation manmade cellulose fibres, differing from each other in their initial structures and containing dulling agents.
EN
There have analysed and presented methods of determining the bast fibres content in bicomponent cellulose blends yarns. In research work there have studied research procedure of determining the cotton and bast fibres in silver and blended yarn: bast fibres/cotton.
8
Content available remote Kompozytowe włókna celulozowe o właściwościach magnetycznych
PL
Opracowano metodę wytwarzania kompozytowych włókien celulozowych o właściwościach magnetycznych. W procesie wytwarzania włókien kompozytowych wykorzystano N-tlenek-N-metylomorfolinę jako rozpuszczalnik celulozy. Właściwości magnetyczne włókien wywołano przez wprowadzenie do roztworów celulozy materiałów magnetycznie twardych (stop Nd-Fe-B i ferryt baru) oraz magnetycznie miękkich (ferryt manganowo-cynkowy) w postaci proszku. Cząstki proszku były rozłożone równomiernie w całej objętości włókien (rys. 3). Stwierdzono, że taka modyfikacja powoduje obniżenie właściwości mechanicznych włókien (wytrzymałość i moduł Younga) (rys. 4), natomiast koercja otrzymanych materiałów, w postaci włókien o średnicy 30-50 [mikro]m, nie zależy od udziału domieszki (rys. rys. 6 i 9). Remanencja rośnie wraz ze zwiększeniem udziału materiału o właściwościach magnetycznych (rys. rys. 6 i 10). W przypadku domieszki miękkiego ferrytu wartość remanencji stanowi ułamek wartości równy jego udziałowi w kompozycie. W przypadku włókien domieszkowanych proszkiem Nd-Fe-B wartości remanencji były nieco niższe od obliczonych na podstawie jego udziału, prawdopodobnie z powodu reakcji domieszki z rozpuszczalnikiem celulozy.
EN
Processing method of composite ferromagnetic cellulose matrix fibres containing soft magnetic or hard magnetic powder has been developed. Soft and hard magnetic ferrites and Nd-Fe-B alloy have been used as a fibre components. Pure cellulose has been disolved in N-oxide-N-methylomorpholine and mixed with magnetic powders. Particles of powder are randomly and homogeneously distributed in fibres volume (Fig. 3). Tensile strength and Young's modulus decrease with increasing magnetic powder content (Fig. 4). The coercivity of composite fibres is equal to the coercivity of initial powder and does not depend on the powder content (Figs 6, 9). The remanence increases with increasing content of the magnetic material. In the case of soft ferrite, experimental values of the remanence are proportional to the ferrite content (Fig. 6). The remanence values for fibres containing Nd-Fe-B powder are lower then those calculated on the basis on Nd-Fe-B remanence and powder volume fraction (Fig. 10). This difference is probably caused by reaction of Nd-Fe-B powder with cellulose solvent.
EN
The barrier properties of model fabrics as a protection against UV radiation have been examined by measuring the UV absorbing capacity of polymers of selected fibres containing dulling agents and optical brightening agents.
10
Content available remote Computer modelling of the Lyocell fibre spinning process
EN
The cellulose Lyocell fibre spinning process can be divided into two processes, a dry spinning process in the air gap, and a wet spinning process in the coagulation bath. In order to simulate the process in the air gap, the heat capacity Cp, the density ρ, and the elongational viscosity ɳ were measured by experiments carried out as a function of temperature and concentration of cellulose. The calculated diameters and temperature profiles along the spinning path were compared with the experimental results. The concentration of N-methyl-morpholine-N-oxide (NMMO) in the fibre (in the coagulation bath) was also measured during the experiments, and the diffusion coefficient was then calculated. Using the data obtained, the time during which the NMMO content in the fibre reaches the equilibrium state in the coagulation bath can be predicted.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.