Zastosowanie wyładowań koronowych do modyfikowania warstwy wierzchniej włókienniczych materiałów polimerowych - analiza problemu, konstrukcja urządzeń i badania wstępne

S. Brzeziński; M. Żenkiewicz; S. Połowiński; D. Kowalczyk; I. Karbownik; S. Lutomirski; G. Malinowska

Data publikacji : 2022-08-18

Tom 54 Nr 6 (2009)

Zastosowanie wyładowań koronowych do modyfikowania warstwy wierzchniej włókienniczych materiałów polimerowych - analiza problemu, konstrukcja urządzeń i badania wstępne

S. Brzeziński M. Żenkiewicz S. Połowiński D. Kowalczyk I. Karbownik S. Lutomirski G. Malinowska

Abstrakt

Przedstawiono wyniki prac konstrukcyjnych i badawczych dotyczących nowego zestawu urządzeń do modyfikowania warstwy wierzchniej włókienniczych materiałów polimerowych (WMP) metodą wyładowań koronowych. Na podstawie badań wstępnych stwierdzono, że dotychczas powszechnie stosowane urządzenia do modyfikowania tą metodą warstwy wierzchniej folii polimerowych są nieprzydatne w odniesieniu do WMP. Mianowicie, konieczna w tym przypadku zwiększona jednostkowa energia modyfikowania powoduje jednocześnie niedopuszczalne uszkodzenia termiczne modyfikowanego materiału. Ta część wyników badań, zrealizowana za pomocą laboratoryjnego zestawu urządzeń (LZU), stanowiła podstawę nowej koncepcji konstrukcyjnej, której głównym założeniem było wyeliminowanie tej wady. Nowy, skonstruowany zgodnie z tą koncepcją prototypowy zestaw urządzeń (PZU) pozwala na odrębne wykorzystywanie i zastosowanie umieszczonych w nim szeregowo czterech elektrod wyładowczych. Rozdzielenie jednej strefy wyładowań koronowych o niezbędnej dużej mocy na kilka stref o mniejszej mocy zapobiega wspomnianym uszkodzeniom termicznym WMP oraz powoduje znacznie większą równomierność modyfikowania. Dalsze zwiększenie równomierności uzyskano dzięki zastosowaniu pięcioostrzowych elektrod wyładowczych. Badania opracowanego PZU wykazały, że funkcjonuje on poprawnie i umożliwia właściwe modyfikowanie WMP. Istotną jego zaletą są możliwości nanoszenia aerozolu na modyfikowany materiał oraz generowania wyładowań koronowych w różnych gazach, co stwarza nowe perspektywy rozwoju technologii modyfikowania warstwy wierzchniej różnych rodzajów WMP. Wstępna część artykułu obejmuje przegląd literatury dotyczącej uszlachetniania WMP metodą plazmy niskotemperaturowej oraz obszerne omówienie istoty metody wyładowań koronowych.

Słowa kluczowe

włókiennicze materiały polimerowe ; modyfikowanie warstwy wierzchniej ; wyładowania koronowe ; urządzenia do wyładowań koronowych textile polymer materials ; surface layer modification ; corona discharge ; corona treatment units

Szczegóły

Bibliografia

Wskaźniki

Autorzy

Pobierz pliki

PDF

Zasady cytowania

Brzeziński, S., Żenkiewicz, M., Połowiński, S., Kowalczyk, D., Karbownik, I., Lutomirski, S., & Malinowska, G. (2022). Zastosowanie wyładowań koronowych do modyfikowania warstwy wierzchniej włókienniczych materiałów polimerowych - analiza problemu, konstrukcja urządzeń i badania wstępne. Polimery, 54(6), 421–429. Pobrano z https://polimery.ichp.vot.pl/index.php/p/article/view/1217

Bibliografia

Brzeziński S.: „Wybrane zagadnienia z chemicznej technologii obróbki włókna", Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź 1999, t. II, str. 126—167.

2. Zdebiak P, El Fray M.: Polimery 2008, 53,581.

3. Brzeziński S.: „Perspektywy zastosowań nanotechnologii we włókiennictwie w Polsce", Rozdział w Ekspertyzie PAN „Analiza warunków i możliwości uruchomienia w Polsce produkcji nanomateriałów polimerowych", Wydawnictwo IV Wydziału Nauk Technicznych PAN, Warszawa 2006, str. 10—34.

4. Shishoo R.: „Plasma Technologies for Textiles", Woodhead Publ. Ltd., Cambridge 2007, str. 97—122..

5. Souto A. P, Carneiro N., Knott J., Rogister Y, Kaufmann R., Severich B., Hócker H.: „L/application des Traitements Corona dans ITmpression Textile", Proceedings of 17 IFATCC Congress, Wydawnictwo IFATCC, Yienna, czerwiec 1996, str. 155.

6. Yohrer U.: „Plasmabehandlung zur Yeredlung tech-nischer Textilien — eine innovative Technologie mit steigendem Marktpotential:, Proceedings of Techtex-til Symposium, Frankfurt/M, maj 1997, nr 511.

7. Kolbusch T., Glawe A.: „Nano-Coating — Application of Thin Coating Layers for Technical Textiles with High Functional Properties", 3th AVANTEX--Symposium, Frankfurt/M, czerwiec 2005, materiały, nr 09.

8. Boening H. V.: „Fundamentals of Plasma Chemistry and Technology", Technomic, Lancaster 1988.

9. Inagaki N.: „Plasma Surface Modification and Plasma Polymerization", Technomic, Lancaster 1996.

10. Żenkiewicz M.: „Adhezja i modyfikowanie warstwy wierzchniej tworzyw wielkocząsteczkowych", WNT, Warszawa 2000.

11. Zimehl R.: „With Interface Science towards Nanotechnology", Proceedings of First International Conference „EuroNanoTex 2004", Barcelona, czerwiec 2004, nr 5.

12. Schift H.: „Nanostructuring of Textile Fibres. Nanofabrication Technologies and its Limitation", materiały wg [11], nr 7.

13. Hagemann D.: „Finishing Techniques: Nanoscaled Treatment of Textiles using Plasma Technology", materiały wg [11], nr 13.

14. Seebóck R., Esrom H., Charbonnier M., Romand M.: Plasma Polym. 2000, 5,103.

15. Brzeziński S.: «Perspektywy zastosowania nanotechnologii do wytwarzania wyrobów „high-tech" oraz „ inteligentnych"», Materiały XXI Seminarium Polskich Chemików Kolorystów, Olsztyn, wrzesień 2005, str. 31.

16. Pat. USA 3 018 189 (1962).

17. Pat. USA 3 113 208 (1963).

18. Coffman J. A., Browne W. R.: Scientific Amer. 1965, 212, 90.

19. Kim C. Y, Goring D. A.: J. Appl Polym. Sci. 1971,15, 1365.

20. Carley J. F., Kitze P T.: Polym. Eng. Sci. 1978,18, 326.

21. Żenkiewicz M.: Polimery 2008, 53, 3.

22. Żenkiewicz M.: Polimery 2007, 52, 760.

23. Żenkiewicz M., Lutomirski S.: Polimery 2001,46,244.

24. Moravej M., Hicks R. F.: „Atmospheric Pressure Plasmas Principles and Operation", www.surfxtech-nologies.com (20.08.2008).

25. Śimor M., Rahel J., Yojtek P, Ćernak M., Brablec A.: Appl Phys. Lett. 2002, 81, 2716.

26. Parisi E, Pavan C., Dapra D.: „Industrial Atmospheric Pressure Plasma (APP) Treatments", Proceedings of 21 Congress IFATCC, Barcelona, maj 2008, nr F-36.

27. Rabe M.: Textil Yeredlung 2006,41, nr 9/10,10.

28. Rabe M., Janssen E.: „Plasma Technology — Limits and Opportunities in the Textile Finishing Industry", materiały wg [26], nr B-ll.

29. von Arnim V., Dinkelmann A., Stegmaier T., Pianek H., Rau A.: Textil Veredlung 2008, 43, nr 1/2, 7.

30. Gassan J., Gutowski V. S.: Compos. Sci. Technol 2000, 60, 2857.

31. Schollmeyer E., Zorjanovic J., Textor T., Zomehl R., Bahners T.: „Nanotechnology for the Functionalisation of Textile Materials", materiały wg [7], nr V2.

32. Ćernakova E., Kovaćik D., Zahoranova A., Ćernak M., Mazur M.: Plasma Chem. Plasma Proc. 2005,25,427.

33. Zaharanova A., Kovaćik D., Bućek A., Rahel7 J., Ćernak M.: „Continuous Surface Modification of Nonwoven Fabrics by ZUP 200 Atmospheric-Pressure Plasma Device", Proceedings of VUTCH-CHEMITEX Conference, Żilina, czerwiec 2007, nr 4.

34. Fort S., Massafra M. R., Riccardi C.: „Surface modifications with plasma treatment prototype at atmo-spheric pressure", materiały wg [26], nr B-29.

35. Carneiro N., Souto A., Foster E, Fernandes E, Dias P, Oliveira E: „A DBD Plasma Machine in Textile Wet Processing", materiały wg [26], nr F-30.

Google Scholar

Wskaźniki altmetryczne

Cytowania w Google Scholar

Statystyki

Total abstract views : 0

PDF Downloads : 0

S. Brzeziński

M. Żenkiewicz marzenk@ukw.edu.pl

Afiliacja
Instytut Włókiennictwa, ul. Brzezińska 5/15, 92-103 Łódź

S. Połowiński

D. Kowalczyk

I. Karbownik

S. Lutomirski

G. Malinowska