The application of biobased and biodegradable polymers, such as polylactide (PLA), in fused deposition modeling (FDM) 3D-printing technology creates a new prospect for rapid prototyping and other applications in the context of ecology. The popularity of the FDM method and its significance in material engineering not only creates new prospects for the development of technical sciences on an industrial scale, but also introduces new technologies into households. In this study, the kinetics of the hydrolytic degradation of samples obtained by the FDM method from commercially available PLA filaments under a thermally accelerated regime were analyzed. The investigation was conducted at the microstructural, supramolecular, and molecular levels by using methods such as micro-computed tomography (micro-CT), wide-angle X-ray diffraction (WAXD), viscosimetry, and mass erosion measurements. The obtained results clearly present the rapid structural changes in 3D-printed materials during degradation due to their amorphous initial structure. The complementary studies carried out at different scale levels allowed us to demonstrate the relationship between the observed structural changes in the samples and the hydrolytic decomposition of the polymer chains, which made it possible to scientifically understand the process and expand the knowledge on biodegradation.

W artykule przedstawiono skuteczność filtracji półmasek filtrujących klasy FFP2 i FFP3 wobec nanocząstek zredukowanego tlenku grafenu. Sprzęt ochrony układu oddechowego został wybrany spośród wielu produktów powszechnie dostępnych na rynku. Pomiary penetracji przeprowadzono z użyciem 0,02-proc. zawiesiny wodnej zredukowanego tlenku grafenu przy przepływie nanoaerozolu 95 l/min. Wartość penetracji odczytywano dla cząstek o wielkości do 100 nm. Przedstawione wyniki badań pokazują, że stosowana obecnie klasyfikacja półmasek filtrujących według normy EN 149:2001+A1:2009, oparta na standardowych aerozolach testowych, nie ma przełożenia na ochronę przed nanoaerozolami zredukowanego tlenku grafenu. W przypadku zbadanych półmasek filtrujących wartości penetracji nanocząstek zredukowanego tlenku grafenu dla większości próbek przekroczyły dopuszczalny zakres określony we wspomnianej normie. W związku z tym konieczne jest opracowanie wytycznych doboru sprzętu ochrony układu oddechowego przeznaczonego do stosowania w warunkach obecności nanocząstek, w tym zredukowanego tlenku grafenu.

This paper presents the results of a study examining the protection time of half-masks containing different types and quantities of carbon sorbents. The protection time afforded by the half-masks was determined by analyzing the adsorption of three substances harmful to human health at their maximum allowable concentrations. Two of the tested half-masks showed comprehensive protection against pollutants contained in smog. Among the tested half-masks, the one with the best protective properties was identified. The longest protection time (over 8 h) was recorded for toluene, followed by over 7 h for sulfur dioxide, and only 2 h for cyclohexane. The morphological structure of nonwovens incorporating the carbon sorbents was examined under a microscope. The study showed that protection time depends on the size of activated carbon particles incorporated in the nonwoven structure as well as on their distribution. Based on these results, we identified the most effective morphological structure of the sorbent in the nonwovens.