Mechanical properties of sugar palm yarn/woven glass fiber reinforced unsaturated polyester composites: effect of fiber loadings and alkaline treatment

• Autorzy: Mohd Nurazzi N. , Khalina A. , Sapuan S. M. , Ilyas R. A.

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2019.10.3

Warianty tytułu

PL

Wpływ zawartości włókien i obróbki alkalicznej na właściwości mechaniczne kompozytów z nienasyconej żywicy poliestrowej wzmacnianych włóknem szklanym i włóknem palmy cukrowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper, hybrid sugar palm yarn and glass fiber reinforced unsaturated polyester composites were investigated in relation to the effects of fiber loadings and alkaline treatment on the composite mechanical properties, such as tensile, flexural, impact and compression strength. The composites were fabricated at a weight ratio of matrix to reinforcement of 70 : 30 and 60 : 40, respectively, while the ratio of sugar palm yarn fiber to glass fiber was selected at 70 : 30, 60 : 40 and 50 : 50, respectively. The results revealed that the mechanical properties of the hybrid composites were increased with an increase of glass fiber loading for both 30 wt % and 40 wt % reinforcement content. The alkaline treatment of the sugar palm fibers have advantageous effect on the hybrid composite performance. The overall results indicated that the developed hybrid composites can be used as an alternative material for glass fiber reinforced polymer composites for various structural applications.

PL

Zbadano wpływ zawartości włókien i ich obróbki alkalicznej na właściwości mechaniczne wzmacnianych włóknem szklanym kompozytów nienasyconej żywicy poliestrowej z włóknami palmy cukrowej. Oceniano wytrzymałość kompozytów na rozciąganie, zginanie, uderzenie i ściskanie. Wytworzone kompozyty zawierały 30 oraz 40% mas. włókien, przy stosunku masowym włókien palmy cukrowej do włókien szklanych 70/30, 60/40 i 50/50. Stwierdzono, że wytrzymałość mechaniczna kompozytów hybrydowych zwiększa się ze wzrostem zawartości włókna szklanego, a obróbka alkaliczna włókien palmy cukrowej wywiera korzystny wpływ na właściwości zawierających ją kompozytów hybrydowych. Uzyskane wyniki wskazują, że opracowane kompozyty hybrydowe mogą być stosowane jako materiał alternatywny dla kompozytów polimerowych wzmacnianych jedynie włóknem szklanym.

Słowa kluczowe

EN

glass fiber; hybrid composites; mechanical properties; sugar palm fiber; yarn fiber; unsaturated polyester resin

PL

włókno szklane; kompozyty hybrydowe; właściwości mechaniczne; włókno palmy cukrowej; włókno przędzy; żywica poliestrowa nienasycona

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2019
• Tom: T. 64, nr 10
• Strony: 665--675
• Opis fizyczny: Bibliogr. 38 poz., rys. kolor.

Twórcy

autor

Mohd Nurazzi N.

• Universiti Putra Malaysia (UPM), Faculty of Engineering, 43400 UPM Serdang, Selangor, Malaysia

autor

Khalina A.

• Universiti Putra Malaysia (UPM), Institute of Tropical Forestry and Forest Products (INTROP), 43400 UPM Serdang, Selangor, Malaysia
• Universiti Putra Malaysia (UPM), Faculty of Engineering, 43400 UPM Serdang, Selangor, Malaysia

autor

Sapuan S. M.

• Universiti Putra Malaysia (UPM), Institute of Tropical Forestry and Forest Products (INTROP), 43400 UPM Serdang, Selangor, Malaysia

autor

Ilyas R. A.

• Universiti Putra Malaysia (UPM), Institute of Tropical Forestry and Forest Products (INTROP), 43400 UPM Serdang, Selangor, Malaysia

Bibliografia

• [1] Yong C.K., Ching Y.C., Chuah C.H., Liou. N.S.: BioResources 2015, 10, 2597. http://dx.doi.org/10.15376/biores.10.2.2597-2608
• [2] Ilyas R.A., Sapuan S.M., Mohd Nurazzi N. et al.: “Seminar Enau Kebangsaan”, Bahau, Negeri Sembilan, Malaysia, 2019, pp. 2–11.
• [3] Sahari J., Sapuan S.M., Zainudin E.S., Maleque M.A.: Materials & Design 2013, 49, 285. http://dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2013.01.048
• [4] Mohd Nurazzi N., Khalina A., Sapuan S.M. et al.: Pertanika Journal Science & Technology 2017, 25, 1085.
• [5] Wambua P., Ivens J., Verpoest I.: Composites Science and Technology 2003, 63, 1259. http://dx.doi.org/10.1016/S0266-3538(03)00096-4
• [6] Ahmad I., Baharum A., Abdullah I.: Journal of Reinforced Plastics and Composites 2006, 25, 957. http://dx.doi.org/10.1177/0731684406065082
• [7] Shalwan A., Yousif B.F.: Materials & Design 2013, 48, 14. http://dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2012.07.014
• [8] Mishra S., Mohanty A.K., Drzal L.T. et al.: Composites Science and Technology 2003, 63, 1377. http://dx.doi.org/10.1016/S0266-3538(03)00084-8
• [9] Thwe M.M., Liao K.: Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 2002, 33, 43. http://dx.doi.org/10.1016/S1359-835X(01)00071-9
• [10] Reddy V.G., Naidu V.S., Rani S.T.: Journal of Reinforced Plastics and Composites 2008, 27, 1789. http://dx.doi.org/10.1177/0731684407087380
• [11] Nor A.F.M., Sultan M.T.H., Jawaid M. et al.: BioResources 2018, 13, 4404. http://dx.doi.org/10.15376/biores.13.2.4404-4415
• [12] Aslan M., Tufan M., Kucukomeroglu T.: Composites Part B: Engineering 2018, 140, 241. http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesb.2017.12.039
• [13] AlMaadeed M.A., Kahraman R., Khanam P.N., Madi N.: Materials & Design 2012, 42, 289. http://dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2012.05.055
• [14] Nunna S., Chandra P.R., Shrivastava S., Jalan A.K.: Journal of Reinforced Plastics and Composites 2012, 31, 759. http://dx.doi.org/10.1177/0731684412444325
• [15] Saba N., Tahir P.M., Jawaid M.: Polymers 2014, 6, 2247. http://dx.doi.org/10.3390/polym6082247
• [16] Bharath K.N., Sanjay M.R., Jawaid M. et al.: Journal of Industrial Textiles 2018, 1528083718769926. http://dx.doi.org/10.1177/1528083718769926
• [17] Jaszewski J., Zajchowski S., Tomaszewska J., Mirowski J.: Polimery 2018, 63, 109. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2018.2.4
• [18] Atiqah A., Maleque M.A., Jawaid M., Iqbal M.: Composites Part B: Engineering 2014, 56, 68. http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesb.2013.08.019
• [19] Bachtiar D., Salit M.S., Zainuddin E.S. et al.: BioResources 2011, 6, 4815. http://dx.doi.org/10.15376/biores.6.4.4815-4823
• [20] Wise L.E., Murphy M., Addiecs A.A.D.: Paper Trade Journal 1963, 122, 35.
• [21] Nurazzi N.M., Khalina A., Sapuan S.M. et al.: Journal of Mechanical Engineering and Sciences 2017, 11, 2650. http://dx.doi.org/10.15282/jmes.11.2.2017.8.0242
• [22] Norizan M.N., Abdan K., Salit M.S., Mohamed R.: Sains Malaysiana 2018, 47, 699. http://dx.doi.org/10.17576/jsm-2018-4704-07
• [23] Norizan M.N., Abdan K., Salit M.S., Mohamed R.: Journal of Physical Science 2017, 28, 115. http://dx.doi.org/10.21315/jps2017.28.3.8
• [24] Aziz S.H., Ansell M.P.: Composites Science and Technology 2004, 64, 1219. http://dx.doi.org/10.1016/j.compscitech.2003.10.001
• [25] Thiruchitrambalam M., Alavudeen A., Athijayamani A. et al.: Materials Physics and Mechanics 2009, 8, 165.
• [26] Nurazzi N.M., Khalina A., Sapuan S.M., Rahmah M.: Materials Research Express 2018, 5, 045308. http://dx.doi.org/10.1088/2053-1591/aabc27
• [27] Koronis G., Silva A., Fontul M.: Composites Part B: Engineering 2013, 44, 120. http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesb.2012.07.004
• [28] Khan R.A., Khan M.A., Zaman H.U. et al.: Journal of Reinforced Plastics and Composites 2010, 29, 1078. http://dx.doi.org/10.1177/0731684409103148
• [29] Vilay V., Mariatti M., Mat Taib R., Todo M.: Composites Science and Technology 2008, 68, 631. http://dx.doi.org/10.1016/j.compscitech.2007.10.005
• [30] Mohd Nurazzi N., Khalina A., Ilyas R.A.: “Seminar Enau Kebangsaan”, Bahau, Negeri Sembilan, Malaysia, 2019, pp. 78–81.
• [31] Harris B.: “Engineering Composite Materials”, The Institute of Materials, London 1999.
• [32] Mohanty A.K., Misra M., Hinrichsen G.: Macromolecular Materials and Engineering 2000, 276, 1. h t t p : / / d x . d o i . o r g / 1 0 . 1 0 0 2 / ( s i c i ) 1 4 3 9 --2054(20000301)276:1<1::aid-mame1>3.0.co;2-w
• [33] Mohd Hanafee Z., Khalina A., Mohd Nurazzi N.: “ Structural Health Monitoring of Biocomposites, Fibre-Reinforced Composites and Hybrid Composites” (Eds. Mohammad J., Mahamed T., Naheed S.), Woodhead Publishing 2019, 1. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102291-7.00001-0
• [34] Li Y., Mai Y.W., Ye L.: Composites Science and Technology 2000, 60, 2037. http://dx.doi.org/10.1016/S0266-3538(00)00101-9
• [35] Bachtiar D., Sapuan S.M. Hamdan M.M.: Polymer Plastics Technology and Engineering 2009, 48, 379. http://dx.doi.org/10.1080/03602550902725373
• [36] Abdul Khalil H.P.S., Hanida S., Kang C.W., Nik Fuaad N.A.: Journal of Reinforced Plastics and Composites 2007, 26, 203. http://dx.doi.org/10.1177/0731684407070027
• [37] Ilyas R.A., Sapuan S.M., Rushdan I. et al.: Journal of Materials Research and Technology 2019. http://dx.doi.org/10.1016/j.jmrt.2019.04.011
• [38] Rong M.Z., Zhang M.Q., Liu Y. et al.: Composites Science and Technology 2001, 61, 1437. http://dx.doi.org/10.1016/S0266-3538(01)00046-X

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).