Use of Statistical Techniques to Characterize Bio-Composites Made from Sisal Fibres and Bio-Resin from Banana Peel

• Autorzy: Mwesigwa R. , Mwasiagi J. I.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0011.7308

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie technik statystycznych do charakteryzowania biokompozytów wykonanych z włókien sizalowych i biożywicy ze skórki banana

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The purpose of this study was to use statistical techniques to characterise bio-composites made from sisal fibres and bio-resin from raw banana peel. The fibres were treated with sodium hydroxide, combined with a bio-resin made from banana peel, and then a bio-composite material was developed. The effect of the fibre volume fraction, glycerine and bio-resin mass on the bio-composite’s tensile and compressive properties was investigated using universal rotatable design and multiple regression. The paired T-test conducted exhibited a significant improvement in the mechanical properties of the treated fibres. Sisal bio-composite showed a tensile strength of 5.2 MPa with an adjusted R2 value of 0.91, Young’s modulus of 11.99 MPa (adjusted R2 of 0.92), percentage elongation of 1.77% (adjusted R2 of 0.95), and compressive strength of 2.94 MPa (adjusted R2 of 0.90). The bio-composite could becompared to a commercial composite and solid wood boards, and hence it is an alternative to non-renewable, non-biodegradable petroleum and solid wood products for partition, ceiling and notice board applications.

PL

Celem pracy było wykorzystanie technik statystycznych do charakteryzowania biokompozytów wykonanych z włókien sizalowych i biożywicy z surowej skórki banana. Włókna potraktowano wodorotlenkiem sodu, w połączeniu z biożywicą ze skórki banana, a następnie opracowano materiał bio-kompozytowy. Zbadano wpływ frakcji objętościowej włókna, gliceryny i masy biożywicy na właściwości rozciągające i ściskające biokompozytów, wykorzystując uniwersalną konstrukcję obrotową i wielokrotną regresję. Sparowany test T-test wykazał znaczną poprawę właściwości mechanicznych obrabianych włókien. Bio-kompozyt wykazywał wytrzymałość na rozciąganie równy 5,2 MPa przy skorygowanej wartości R2 wynoszącej 0,91, module Younga 11,99 MPa (skorygowany R2 równy 0,92), procentowym wydłużeniu 1,77% (skorygowany R2 równy 0,95) i wytrzymałości na ściskanie wynoszącej 2,94 MPa (skorygowany R2 równy 0,90). Biokompozyt można porównać do komercyjnego kompozytu i litego drewna, a zatem może być alternatywą dla nieodnawialnych, niebiodegradowalnych produktów z ropy naftowej i litego drewna do zastosowań w ścianach działowych, sufitach i tablicach ogłoszeń.

Słowa kluczowe

EN

sisal fibres; banana peel; bio-resin; bio-composites; universal rotatable design

PL

włókno sizalowe; skórka banana; biożywica; biokompozyt; uniwersalna konstrukcja obrotowa

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 26, no. 3 (129)
• Strony: 87--92
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Mwesigwa R.

• Moi University,School of Engineering, Eldoret, Kenya
• Kyambogo University,Department of Chemistry, Kampala, Uganda

autor

Mwasiagi J. I.

• Kyambogo University,Department of Chemistry, Kampala, Uganda

Bibliografia

• 1. Muthangya M. Two-stage fungal pre-treatment for improved bio-gas production from sisal leaf decortication residues. International Journal of Molecular Science 2009; 10: 4805– 4815.
• 2. Tara N, Jagannatha R. Application of Sisal, Bamboo, Coir and Jute Natural Composites in Structural Upgradation. International Journal of Innovation, Management and Technology 2011, 2 (3).
• 3. Mohanty A, Manjusri M, Lawrence T D. Natural Fibres, Biopolymers and Biocomposites. CRC Press: Taylor and Francis Group, LLC: ISBN 0-8493-1741-X, 2005, 16.
• 4. Kuruvilla J, Joseph P, Thomas S. The effect of processing variables on the physical and mechanical properties of short sisal fibre reinforced polypropylene composites. Composites Science and Technology 1999; 59 (11): 1815-1819.
• 5. Olusegun D, Agbo S, Adesoye T. Assessing Mechanical Properties of Natural Fibre Reinforced Composites for Engineering Applications. Journal of Minerals and Materials Characterization and Engineering 2012, 11: 780-784.
• 6. Romao C, Vieira P, Esteves L. Mechanical characterization of sisal fibres for reinforcing of composite materials with several different surface treatments. Fundação para a Ciência e Tecnologia, program POCTI and FEDER, Portugal, 2003.
• 7. Olusegun D S, Stephen A, Timothy A. Assessing Mechanical Properties of Natural Fibre Reinforced Composites for Engineering Applications. Journal of Minerals and Materials Characterization and Engineering 2012; 11: 780-784.
• 8. EWPAA. Facts about particle boards and Medium Fibre Boards. www.ewp.asu.au. [Online] Febraury 2008.
• 9. Varughese K, Thomas S, Jacob M. Mechanical properties of sisal/oil palm hybrid fiber reinforced natural rubber composites. Composites Science and Technology 2004; 64, 955965.
• 10. Daniel M, Momoh I, Babatope B, Eric K, Olusunle S S. Studies on the Tensile Properties of Naturally-Occurring Banana Fibres. The Pacific Journal of Science and Technology; 2013, 14, 2.
• 11. Mwesigwa R, Mwasiagi J. I Githaiga. J T Nzila C, Oyondi. E N. The Study of the Factors Affecting Viscosity of Locally Made Bio-Resin from Raw Banana Peels. Research and Reviews in Polymers 2016; 7(2): 101. www.tsijournals.com, pp. 01-09.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).