Efekty procesu sztucznego starzenia biodegradowalnych włóknin z PLA wytworzonych techniką spunbonded w aspekcie ich zastosowania w rolnictwie

The structural changes and mechanical properties of spun-bonded polylactide (PLA) nonwovens resulting from artificial weathering were analyzed in respect to their application in agriculture. The spun-bonded nonwovens were stabilized on a calender at various temperatures ranging from 60 to 110°C. The weathering process was carried out with the use of a Q-SUN weathering chamber under two selected climatic conditions resembling temperate and subtropical climate, respectively. The artificial aging effect on the nonwovens was assessed by measuring their physical parameters and mechanical properties as well as by analyzing their structural changes by means of Fourier infrared spectrophotometry (FTIR), polarization-interference microscopy (PIM) and wide angle X-ray scattering (WAXS).W pracy zbadano efekty sztucznego starzenia włóknin z polilaktydu (PLA) wytworzonych techniką spun-bonded w aspekcie ich zastosowania w rolnictwie. Włókniny stabilizowano w procesie wytwarzania na kalandrze w temperaturach od 60 °C do 110 °C. Proces sztucznego starzenia przeprowadzono w komorze Q-SUN w warunkach zbliżonych do klimatu umiarkowanego i podzwrotnikowego. Efekty starzenia włóknin badano oceniając zmiany parametrów fizycznych i właściwości mechanicznych w aspekcie zmian ich budowy wykorzystując metody: spektrofotometrii absorpcyjnej w podczerwieni (FTIR), mikroskopii polaryzacyjno-interferencyjnej (MPI) oraz dyfraktometrii rentgenowskiej (WAXS)

Zmiany strukturalne włókienniczych materiałów balistycznych podczas modyfikacji techniką PACVD

The modification of specialized textiles including ballistic textiles by an effective and ecological technique is the main objective for screening the optimal way to obtain multi-functionalised products. The aim of the research was to optimise the method of Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition (PACVD) of ballistic textile: p-aramid fabrics and fibrous materials made of ultra-high molecular weight polyethylene to produce a functionalized surface supported by the various kinds of deposited polymers. The research was carried out to screen the several processing parameters of PACVD with the presence of low-molecular mass organic compounds containing fluoro- or silane moieties to obtain a change in the surface behaviour of ballistic textiles. The process of PACVD allowed to effectively steer the behaviour of the surface properties of modified ballistic textiles, such as the amount of the deposited polymer and its form as well as chemical characterisation depending on the processing parameters.Modyfikacja specjalistycznych tekstyliów balistycznych, w tym tkanin, dzięki zastosowaniu efektywnych i ekologicznych technik, stanowi główny cel selekcji optymalnych dróg uzyskania wielofunkcjonalnych produktów. Celem przeprowadzonych badań była optymalizacja plazmowej depozycji polimerów (Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition - PACVD) na balistycznych materiałach włókienniczych: tkaninach p-aramidowych oraz włóknistych materiałach wykonanych z polietylenu o znacząco wysokiej masie cząsteczkowej (UHMWPE) do uzyskania sfunkcjonalizowanej powierzchni dzięki depozycji różnego typu polimerów. Badania przeprowadzono celem wykreowania zmian właściwości powierzchni balistycznych tekstyliów poprzez selekcję wielu parametrów procesowych PACVD w obecności niskocząsteczkowych związków organicznych zawierających fluor lub grupy silanowe. Proces PACVD umożliwił skuteczne sterowanie właściwościami powierzchni zmodyfikowanych tekstyliów balistycznych, poprzez: ilość deponowanego polimeru i jego postać, a także charakterystykę chemiczną, zależnych od parametrów procesowych

Zmiany strukturalne zmodyfikowanych techniką PACVD p-aramidowych tekstyliów balistycznych w trakcie przyspieszonego starzenia

The process of textile modification using Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition (PACVD) results in significant changes in surface properties with high effectivity. However, the main problem of the above-mentioned modification is to obtain a stable modification effect during standard use and storage. The aim of the study was to determine the stability of structural properties of PACVD-modified para-aramid ballistic woven fabrics during accelerated ageing using temperature or simultaneously temperature and humidity as the accelerated ageing factors. For identification of potential changes in the textile surface modified by PACVD with deposition of the polymer formed based on tetradecafluorohexane, the ATR-FTIR and SEM/EDS techniques were applied. The PACVD-modified textiles showed insignificant changes in structural properties after accelerated ageing using the above-men -tioned ageing factors. This confirms the stability of the PACVD-resulted modification during simulated conditions of standard use.Proces modyfikowania tekstyliów z wykorzystaniem technologii chemicznego osadzania z fazy gazowej ze wspomaganiem plazmowym, PACVD (eng. Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition) skutkuje znaczącymi zmianami własności powierzchni o wysokiej wydajności. Jednakże głównym problemem wyżej wspomnianej modyfikacji jest uzyskanie stabilnego rezultatu modyfikacji w czasie normalnego użytkowania i przechowywania. Celem badań było wyznaczenie stabilności właściwości strukturalnych zmodyfikowanych poprzez PACVD para-aramidowych tkanin balistycznych w trakcie przyspieszonego starzenia z wykorzystaniem temperatury lub równocześnie temperatury i wilgotności jako czynników przyspieszających starzenie. Dla zidentyfikowania potencjalnych zmian w powierzchni tkanin modyfikowanych z wykorzystaniem PACVD poprzez naniesienie polimeru wytworzonego na bazie tetradekafluoroheksanu (TDFH), zastosowano techniki ATR-FTIR oraz SEM/EDS. Tekstylia zmodyfikowane metodą PACVD wykazały nieznaczne zmiany właściwości strukturalnych po starzeniu przyspieszonym z zastosowaniem wspomnianych powyżej czynników. To potwierdza stabilność modyfikacji w efekcie procesów PACVD, podczas symulowanych warunków normalnego użytkowania

Zmiany strukturalne zmodyfikowanego techniką PACVD polietylenu o ultra wysokiej masie cząsteczkowej; tekstylia balistyczne podczas przyśpieszonego starzenia

The aim of this study was to compare the susceptibility of the plasma assisted chemical vapour deposition (PACVD) - surface modification of ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) fibrous composite to conditions of use and storing simulated by accelerated aging. Aspects of heksametylodisiloksan (HMDSO) implementation as donor for deposited during PACVD modification nanolayer as well as the selection of a new textile carrier were discussed. For the identification of potential changes in PACVD - modified UHMWPE, with, the Attenuated Total Reflectance Fourier Transform Infrared (ATR-FTIR) and Scanning Electron Microscopy with X-ray microanalysis (SEM/EDS) techniques were applied. The PACVD surface modification of UHMWPE showed insignificant changes in structural properties after using temperature or simultaneously temperature and humidity ageing factors. The process of accelerated ageing confirmed the time-stable presence of silicon contained in the polymer layer in both cases: when temperature or simultaneously temperature and humidity were used as accelerated aging factors. No significant changes in the morphology nor topography of the fibrous materials tested were found, subjected or not to the process of PACVD - modification using the HMDSO as a substrate for the surface-deposited polymer.Weryfikację funkcjonalności modyfikacji powierzchni z wykorzystaniem technologii chemicznego osadzania z fazy gazowej ze wspomaganiem plazmowym (PACVD) polietylenu o ultra wysokiej masie cząsteczkowej (UHMWPE) przeprowadzono po procesie przyśpieszonego starzenia z wykorzystaniem temperatury lub równocześnie temperatury i wilgotności jako czynników przyspieszających starzenie. Modyfikację przeprowadzono przez naniesienie polimeru wytworzonego na bazie heksametylodisiloksanu (HMDSO). Celem prowadzonych badań było porównanie podatności zmodyfikowanych techniką PACVD włókien UHMWPE na symulowane warunki użytkowania i przechowywania w czasie przyśpieszonego starzenia. Do zidentyfikowania potencjalnych zmian w powierzchni zmodyfikowanych techniką PACVD włókien UHMWPE zastosowano techniki ATR-FTIR oraz SEM/EDS. Proces modyfikacji powierzchni UHMWPE z wykorzystaniem procesu PACVD wykazał nieznaczne zmiany właściwości strukturalnych po procesie przyspieszonego starzenia z wykorzystaniem temperatury lub równocześnie temperatury i wilgotności jako czynników przyspieszających starzenie. Proces przyspieszonego starzenia wykazał stabilność warstwy polimerowej w obu przypadkach: temperatury lub temperatury i wilgotności jako czynników użytych w procesie przyśpieszonego starzenia