Kompozyty polimerowe z dodatkiem włókien naturalnych

• Autorzy: Ziąbka M. , Szaraniec B.

Warianty tytułu

EN

Polymeric composites with natural fiber additives

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy otrzymano i scharakteryzowano polimerowe kompozyty włókniste. Jako zbrojenie zastosowano krótkie włókna cięte - jutę oraz konopie. Metodą wytłaczania i wtrysku przygotowano kompozyty polimerowe o osnowie z polietylenu - LDPE modyfikowanego 5% dodatkiem naturalnych włókien roślinnych. Wytworzone materiały zostały poddane badaniom mechanicznym, obejmującym statyczną próbę rozciągania oraz twardość według Brinella. Stan powierzchni materiałów scharakteryzowano na podstawie kąta zwilżania oraz chropowatości wyznaczonej metodą profilometryczną. W celu określenia sposobu i jednorodności rozmieszczenia włokiem w osnowie polimerowej przeprowadzono analizę mikrostrukturalną SEM. Otrzymane wyniki pozwoliły stwierdzić, iż korzystniejsza jest modyfikacja polietylenu włóknem konopnym. W przeciwieństwie do włókien juty dodatek konopi nie wpływa na pogorszenie właściwości mechanicznych polimeru, podnosi natomiast jego moduł sprężystości i zmienia charakter powierzchni z hydrofobowego na hydrofilowy. Poprawa zwilżalności polietylenu może mieć ogromne znaczenie z punktu widzenia recyklingu tworzyw sztucznych i ochrony środowiska naturalnego.

EN

Among environmental friendly materials recently developed polymers modified by using natural fibers are considered as the most popular. The great interest of renewable fibers application comes from their good mechanical properties, low density and reduced costs of manufacturing. It has been well known that plant fibers are microbiological degradable materials. Their introduction into stable polymers is quite new and may significantly accelerate degradation of the fibrous composite. Presented work reports the results obtained from studies carried out on low density polyethylene (LDPE) composites reinforced with natural plant fibres. The composites were manufactured by use of injection molding followed by extrusion. During injection both jute and hemp fibers were introduced into polymer matrix in amount of 5% mass fraction. The studies focused on characterization of mechanical properties (tensile strength, Young modulus and hardness) as well as surface features (roughness and wettability). Observation of microstructure was done using scanning electron microscopy. In general, the results proved that hemp composites poses better properties in comparison to jute ones. In opposition to jute composites dispersion of hemp fibers was more homogenous. It did not deteriorate the tensile strength which was the same as measured for pure polymer. Simultaneously, the Young modulus increased its value. In jute composite the tensile strength decreased of 30%. Surface character of the composite with hemp changed from hydrophobic to hydrophilic which improved degradation. Such feature is especially required from the point of recycling possibility and environment protection.

Słowa kluczowe

PL

materiał kompozytowy; włókno naturalne; polietylen; konopie; juta

EN

composite material; natural fiber; polyethylene; hemp; jute

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 10, nr 2
• Strony: 138--142
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Ziąbka M.

autor

Szaraniec B.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Biomateriałów, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

Bibliografia

• [1] Md. Rezaur Rahman i in., Improvement of physico-mechanical properties of jute fiber reinforced polypropylene composites by post-treatment, Composites: Part A 2008, 39, 1739-1747.
• [2] Oksman K. i in., The influence of fibre microstructure on fibre breakage and mechanical properties of natural fibre reinforced polypropylene, Composites Science and Technology 2009, 69, 1847-1853.
• [3] Sgriccia N., Hawley M.C., Misra M., Characterization of natural fiber surfaces and natural fiber composites, Composites: Part A 2008, 39,1632-1637.
• [4] Singh B., Gupta M., Natural fiber composites for building applications, Natural fibers, biopolymers and biocomposites, CRC Press 2005, 261-72.
• [5] Nowak B., Pająk J., ŁabuŜek S., Ekologia 2005, 1.
• [6] Gilan (Orr)., Hadar Y., Sivan A., Colonization, biofilm formation and biodegradation of polyethylene by a strain of Rhodococcus ruber, Appl. Microbiol. Biotechnol. 2004, 65, 97-104.