Wood plastic composites as a substitution for HDF

Borysiuk, Piotr; Auriga, Radosław

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wood plastic composites as a substitution for HDF

Autorzy

Borysiuk Piotr , Auriga Radosław

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Kompozyty WPC jako substytut płyt HDF

Języki publikacji

Abstrakty

Wood plastic composites as a substitution for HDF. As part of the research, industrial HDF boards were used and WPC composites were produced, differentiated in terms of matrix (PLA and HDPE) and filler content (40%, 50% and 60%). The density and density profile was measured to compare HDF and WPC structure. In addition, the manufactured boards were tested for strength (MOR, MOE), screw holding, thickness swelling and water absorption after immersion in water for 2 and 24 hours. WPC were characterized by a higher density than HDF boards and a uniform density profile. In addition, WPC composites were characterized by lower MOR and MOE values than HDF boards. Compared to HDF boards, WPC composites were characterized by higher values of screw holding and better resistance to moisture.

W ramach badań wykorzystano przemysłowe płyty HDF oraz wytworzono kompozyty WPC zróżnicowane pod kątem matrycy (PLA i HDPE) oraz udziału napełniacza (40%, 50% i 60%). Oznaczono gęstość i profil gęstości w celu porównania struktury HDF i WPC. Ponadto wytworzone płyty zostały przetestowane pod kątem wytrzymałości (MOR, MOE), utrzymania wkrętów, spęcznienia na grubość oraz nasiąkliwości po moczeniu w wodzie przez 2 i 24 godziny. WPC charakteryzowały się wyższa gęstością niż płyty HDF oraz jednorodnym profilem gęstości. Ponadto kompozyty WPC charakteryzowały się niższymi wartościami MOR i MOE niż płyty HDF. W porównaniu do płyt HDF kompozyty WPC charakteryzowały się wyższymi wartościami zdolności utrzymania wkrętów oraz lepszą odpornością na działanie wilgoci.

Słowa kluczowe

WPC composites PLA mechanical properties physical properties

płyta HDF kompozyty WPC przemysł drzewny

Wydawca

Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

Czasopismo

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology

Rocznik

2022

Tom

No. 119

Strony

84--93

Opis fizyczny

Bibliogr. 30 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Borysiuk Piotr

piotr_borysiuk@sggw.edu.pl

Department of Technology and Entrepreneurship in the Wood Industry, Institute of Wood Sciences and Furniture, Warsaw University of Life Sciences—SGGW, ul. Nowoursynowska 159, 02-776 Warsaw, Poland

autor

Auriga Radosław

Department of Mechanical Processing of Wood, Institute of Wood Sciences and Furniture, Warsaw University of Life Sciences—SGGW, ul. Nowoursynowska 159, 02-776 Warsaw, Poland

Bibliografia

1. BENTHIEN J. T., BÄHNISCH C., HELDNER S., OHLMEYER M. 2014: Effect of fiber size distribution on medium-density fiberboard properties caused by varied steaming time and temperature of defibration process. Wood and fiber science: journal of the Society of Wood Science and Technology 46(2):175-185.
2. BŁĘDZKI A. K., FARUK O., 2004: Wood Fiber Reinforced Polypropylene Composites: Compression and Injection Molding Process. Polymer–Plastics Technology and Engineering, 43 (3), 871-888.
3. BORYSIUK P., AURIGA A., AURIGA R., 2021a: Screw holding performance in WPC composites. Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW Forestry and Wood Technology, 113, 43-52, DOI:10.5604/01.3001.0015.2331.
4. BORYSIUK P., AURIGA R., 2022: Thickness swelling and water absorption of PLA-based composites filled with bark. 13th International Science Conference: „Chip and Chipless Woodworking Processes”, Proceedings, TU Zvolen, 15-17 September 2022 r., 13(1) 113-121.
5. BORYSIUK P., AURIGA R., KOŚKA P., 2019: Influence of the filler on the density profile of wood polymer composites. Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology, 106/2019, 31-37.
6. BORYSIUK P., BORUSZEWSKI P., AURIGA R., DANECKI L., AURIGA A., RYBAK K., NOWACKA M., 2021b: Influence of a bark-filler on the properties of PLA biocomposites. Journal of Materials Science, https://doi.org/10.1007/s10853-021-05901-6.
7. BORYSIUK P., BORUSZEWSKI P., MAMIŃSKI M., 2011: Determination of withdrawal capacity of screws in thermoplastic bonded particleboard. Materiały z XX International Symposium: „Adhesives in Woodworking industry”, Zvolen, 29-01 June/July 2011 r, 191-195.
8. BORYSIUK P., MAMIŃSKI M., NICEWICZ D., BORUSZEWSKI P., ZADO A. 2008: Waste thermoplastics as binder for green and recycled wood bonding in particleboard manufacturing. Materiały z International Panel Products Symposium, Dipoli Conference Centre, Espoo, Finland, 24 – 26 September, 249-254.
9. BORYSIUK P., NICEWICZ D., PAWLICKI J., 2004: Wood-based materials utilising waste thermoplastics. Vth International Symposium: „Composite Wood Materials”, Zborník referátov, Zvolen, 23-25. June 2004 r, 119-124.
10. CARROLL D. R., STONE R. B., SIRIGNANO A. M., SAINDON R. M., GOSE S. C., FRIEDMAN M. A., 2001: Structural properties of recycled plastic: sawdust lumber decking planks. Resources, Conservation and Recycling, 31, 241-251.
11. CHEN H. C., CHEN T. Y., HSU C. H., 2006: Effects of Wood Particle Size and Mixing Ratios of HDPE on the Properties of the Composites. Holz als Roh- und Werkstoff, 64, 172-177.
12. CUI Y., LEE S., NORUZIAAN B., CHEUNG M., TAO J., 2008: Fabrication and interfacial modification of wood/recycled plastic composite materiale. Composites: Part A, (39), 655-661.
13. DIPOROVIĆ M., MILJKOVIĆ J., DINGOVA E., 2006: On engineering of properties of wood-polypropylene composite. ГЛАСНИК ШУМАРСКОГ ФАКУЛТЕТА, БЕОГРАД, 93, 59-70.
14. DUNKY M., PIZZI A., 2002: Wood adhesives. W: D.A. Dillard, A.V. Pocius (red.), Adhesion Science and Engineering - volume 2 (1039-1103). Amsterdam: Elsevier Science.
15. FALK R. H., VOS D., CRAMER S. M., 1999: The comparative performance of woodfiber-plastic and wood-based panels. Materiały z 5th International Conference on Woodfiber-Plastic Composites, 270-274, www.fpl.fs.fed.us/documnts/pdf1999/falk99f.pdf.
16. FALK R. H., VOS D., CRAMER S. M., ENGLISH B. W., 2001: Performance of fasteners in wood flour-thermoplastic composite panels. Forest Products Journal, 51 (1), 55-61.
17. GOZDECKI C., KOCISZEWSKI M., 2008: Study of the screw withdrawal capacity in wood-polymer composites exposed to the accelerated ageing process. Annals of Warsaw University of Life Sciences, Forestry and Wood Technology, 65, 84-87.
18. GUL W., KHAN A., SHAKOOR A., 2017: Impact of hot pressing temperature on medium density fiberboard (MDF) performance. Advances in Materials Science and Engineering, Vol. 2017, Article ID 4056360.
19. GURUNATHAN T., MOHANTY S., NAYAK S.K., 2015: A review of the recent developments in biocomposites based on natural fibres and their application perspectives. Composites: Part A 77 (2015) 1–25. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2015.06.007.
20. HONG M.K., LUBIS M.A.R., PARK B.D. 2017: Effect of panel density and resin content on properties of medium density fiberboard. J. Korean Wood Sci. Technol. 45, 444–455.
21. KOCISZEWSKI M., GOZDECKI C., ZAJCHOWSKI S., MIROWSKI J., 2007: Screw withdrawal strength of WPC made by injection moulding method. Annals of Warsaw University of Life Sciences, Forestry and Wood Technology, 61, 336-339.
22. LEE S.-Y., YANG H.-S, HYUN-JOONG KIM H.-J., JEONG C.-S., LIM B.-S., LEE J.-N., 2004: Creep behavior and manufacturing parameters of wood flour filled polypropylene composites. Composite Structures, 65, 459-469.
23. NICEWICZ D., KOWALUK G., 2017: Właściwości włókien drzewnych przeznaczonych do produkcji MDF i metody ich badania. Biuletyn Informacyjny Ośrodka Badawczo – Rozwojowego Przemysłu Płyt Drewnopochodnych w Czarnej Wodzie 1 – 2/2017.
24. NICEWICZ D., SALA C. M., 2014: Właściwości i zastosowanie płyt MDF. Wydawnictwo SGGW, Warszawa.
25. NIEMZ P., SONDEREGGER W.U., 2017: Holzphysik: Physik des Holzes und der Holzwerkstoffe. Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, p. 580, ISBN: 978-3-446-44526-0, https://doi.org/10.3139/9783446445468.
26. PARK B.-D., KIM Y.-S., RIEDL B. 2001: Effect of Wood-Fiber Characteristics on Medium Density Fiberboard (MDF) Performance. J. Korean Wood Sci. Technol.,29, 27–35.
27. RAUNKJÆR STUBDRUP K., KARLIS P., ROUDIER S., DELGADO SANCHO L. 2016: Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Production of Wood-based Panels, EUR 27732 EN. doi:10.2791/21807.
28. SELLERS T. JR., MILLER G. D. JR., KATABIAN M., 2000: Recycled thermoplastics reinforced with renewable lignocellulosic materials. Forest Products Journal, 50 (5), 24-28.
29. STARK N. M., BERGER M., 1997: Effect of Species and Particle Size on Properties of Wood-Flour-Filled Polypropylene Composites. Materiały z konferencji: Functional Fillers for Thermoplastics and Thermosets. December 8-10, Le Meridien at Coronado, San Diego, California, USA. https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.15.7747&rep=rep1&type=pdf.
30. THOEMEN H., IRLE M., SERNEK M., 2010: Wood-Based Panels, An Introduction for Specialists. Brunel University Press.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-1b79a2db-d327-48a7-8e25-4c5abf08cbb4