Abstrakt
W oparciu o przeprowadzone badania wpływu podstawowych parametrów procesu formowania na strukturę i właściwości włókien opracowano warunki wytwarzania nowej generacji prekursorowych włókien poliakrylonitrylowych, zawierających ceramiczne nanododatki: krzemionkę, hydroksyapatyt, montmorylonit.
Udowodniono prawidłowość przyjętej w pracy hipotezy, iż uzyskanie włókien z nanokompozytu PAN, łączących w sposób unikatowy cechy podwyższonej porowatości z wytrzymałością właściwą odpowiednią do ich karbonizacji, jest możliwe w wyniku zmiany mechanizmu procesu zestalania z dyfuzyjnego w kierunku kroplowego. Sformułowano ogólną zasadę wytwarzania tego typu włókien.
Wykazano, iż z wprowadzeniem etapu ultradźwiękowego rozpraszania nanododatku do procesu wytwarzania prekursorowych włókien PAN, związana jest transformacja struktury drobnoporowatej w makroporowatą, bądź zbliżoną do makroporowatej.
Przeprowadzono analizę porównawczą, wpływu obecności w tworzywie włóknotwórczym poszczególnych rodzajów ceramicznych nanododatków na zmiany struktury nadmolekularnej, porowatości oraz właściwości wytrzymałościowych i termicznych włókien poliakrylonitrylowych. Stwierdzono, iż z wprowadzeniem do włókien nanohydroksyapatytu ( HAp) związana jest transformacja struktury mezomorficznej występującej we włóknach PAN, w stricte krystaliczną. Dla włókien, zawierających montmorylonit (MMT), wykazano występowanie zjawiska częściowej eksfoliacji oraz zmniejszenia odległości międzywarstwowych MMT. W oparciu o mikroanalizę rentgenowską (SEM+ EDS) oceniono równomierność rozłożenia wprowadzonych do włókien nanododatków.
Bibliografia
Ogata N., Jimenez G., Kawai H., Ogihara T.: J Polym Sci B 35, 1997, 389.
Bandyopadhyay S., Chen R., Giannelis E.P.: Polym Mater Sci Eng 81, 1999, 159.
Sinha Ray S., Yamada K., Okamoto M., Fujimoto Y., Ogami A., Ueda K.: Polymer 44, 2003, 435.
Sinha Ray S., Yamada, K., Okamoto M.A., Ueda K.: J Nanosci Nanotechnol 3, 2003, 503.
Cambell A.C., Rae P.S.: An R Coli Surg Engl 77, 1995, 349.
Jenkins D.H.R., Me Kibin B.: J Bone Joint Surg Br 62, 1980, 497.
Rusthon N., Dandy D.J., Naylor C.P.: J Bone Joint Surg Br 65, 1983, 308.
Górecki D., Kuś W., Błażewicz S., Powroźnik A.: Chirurgia Narządów Ruchu i Ortopedia Polska LV, 1990, 131.
Giaannelis E.P.: Appl Organomet Chem 12, 1998, 675.
Fornes T.D., Yoon P.J., Keskkula H., Paul D.R.: Polymer 42, 2001, 9929.
Zsnetti M., Camino G., Thomann R., Mulhaupt R.: Polymer 42, 2001, 4501.
Sinha Ray S., Maiti P., Okamoto M., Hamada K., Ueda K.: Macromolecules 35, 2002, 3104.
Sur G.S., Sun H.L., Lyu S.G., Mark J.E.: Polymer 42, 2001, 9783.
Boguń M.: Rozprawa Doktorska pt. Nowej generacji prekursorowe włókna PAN z nanododatkami ceramicznymi, Politechnika Łódzka, Łódź 2007.