Kompozyty PA 10.10 z włóknem lnianym : ograniczenia przetwórcze i właściwości użytkowe

• Autorzy: Kuźniar P. , Kuciel S.

Warianty tytułu

EN

Composites of PA 10.10 and flax fibres : processing limitations and performance

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł poświęcony jest kompozytom wytworzonym z biopochodnych komponentów dostępnych komercyjnie: plastyfikowanego poliamidu 10.10 i ciętego, niskoskręconego rowingu lnianego (10, 20, 30% mas.). Omówiono w nim problemy związane z przetwórstwem wtryskowym tworzyw termoplastycznych z krótkim włóknem lignocelulozowym i przedstawiono wyniki badań kompozycji wytworzonych kilkuetapowo w procesie wtrysku. Oznaczone właściwości wytrzymałościowe i obserwacje mikroskopowe świadczą o znacznej fragmentacji włókien i ich nierównomiernym rozkładzie w objętości kompozytu. Uzyskano jednak efekt wzmocnienia przy zachowaniu znacznej odkształcalności, zarówno w temperaturze pokojowej jak i obniżonej i podwyższonej, a względem stosowanych powszechnie poliamidów krótkołańcuchowych, wytworzone kompozycje o osnowie poliamidu długołańcuchowego odznaczały się niską gęstością i ograniczoną chłonnością wody.

EN

Composites produced from commercial biobased components: plasticized polyamide 10.10 and low-twist flax rowing (10, 20, 30%wt.) were here discussed. The problems connected to injection molding of thermoplastics with short lignocellulosic fiber were shown as well as the test results of the composites processed in several stages via injection molding. Fiber fragmentation and inhomogeneous distribution were observed in SEM micrographs and affected the mechanical properties. However, the reinforcement effect was achieved for the composites at room temperature and at lowered and elevated temperatures, and compared to short-chain polyamides, the composites with long-chain polyamide matrix exhibited low density and limited water absorption.

Słowa kluczowe

PL

biokompozyt; chłonność wody; właściwości mechaniczne

EN

biocomposite; water absorption; mechanical properties

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników
• Czasopismo: Przetwórstwo Tworzyw
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 22, Nr 4 (172)
• Strony: 257--263
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kuźniar P.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Wydział Mechaniczny, Politechnika Krakowska, al. Jana Pawła II 37, 31-864 Kraków

autor

Kuciel S.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Wydział Mechaniczny, Politechnika Krakowska, al. Jana Pawła II 37, 31-864 Kraków

Bibliografia

• 1. Holbery J., Houston D.: Natural-Fiber-Reinforced Polymer Composites in. Automotive Applications, JOM, 2006, 58 (11), 80-86
• 2. Heijenrath R., Peijs T.: Natural-fibre-mat-reinforced thermoplastic composites based on flax fibres and polypropylene, Ad Comp Let, 1996, 5 (3), 1-85
• 3. Oksman K.: Mechanical properties of natural fibre mat reinforced thermoplastics, Appl Comp Mat, 2000, 7, 403-414
• 4. G. Coroller, A. Lefeuvre, A. Le Duigou, A. Bourmaud, G. Ausias, T. Gaudry, et al., Effect of flax fibres individualisation on tensile failure of flax/epoxy unidirectional composite, Compos. A: Appl. Sci. Manuf., 2013, 51, 62-70
• 5. Angelov I., Wiedmer S., Evstatiev M., Friedrich K., Mennig G., Pultrusion of a flax/polypropylene yarn, Composites Part A, 2007, 38, 1431-143
• 6. Friedrich K., Estatiev M., Angelov I., Mennig G., Pultrusion of flax-polypropylene composite profiles w: Praca zbiorowa pod red. Fakirov S., Bhattacharyya D., Handbook of Engineering Biopolymers Homopolymers, Blends, and Composites, Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, 2007, 223-235
• 7. Bourmaud A., Le Duigou A., Gourier C., Baley C., Influence of processing temperature on mechanical performance of unidirectional polyamide 11-flax fibre composites, Industrial Crops and Products, 2016, 84, 151-165
• 8. Gassan J., Bledzki A.K., Thermal degradation of flax and jute fibers, J. Appl. Polym. Sci., 2001, 82, 1417-1422
• 9. Le Duc A., Vergnes B., Budtova T., Polypropylene/natural fibres composites: analysis of fibre dimensions after compounding and observations of fibre rupture by rheo-optics, Compos. A: Appl. Sci. Manuf., 2011, 42, 1727-1737
• 10. Bourmaud A., Ausias G., Lebrun G., Tachon M.L., Baley C., Observation of the structure of a composite polypropylene/flax and damage mechanisms under stress, Ind. Crops Prod., 2013, 43, 225-236
• 11. Wollerdorfer, H. Bader, Influence of natural fibres on the mechanical properties of biodegradable polymers, Ind. Crop. Prod., 1998, 8, 105-112
• 12. Tabil X. Li, L., Panigrahi S., Tabil L.-G.: A study on flax fibre reinforced polyethylene biocomposites by injection moulding, Appl. Eng. Agric., 2009, 25, 525-531
• 13. Kuciel S., Kuźniar P., Liber-Kneć A.: Poliamidy ze źródeł odnawialnych jako osnowy biokompozytów wzmacnianych krótkimi włóknami, Polimery 2012, 9, 627
• 14. Le Duigou A., Bourmaud A., Gourier C., Baley C.: Multiscale shear properties of flax fibre reinforced polyamide 11 biocomposites, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 2016, 85, 123-129
• 15. Kuciel S., Kuźniar P.: The influence of water absorption on PA 10.10/flax composite w: Praca zbiorowa pod red. Pielechowski K., Modern Polymeric Materials for Environmental Applications : 6th International Seminar, Kraków, 27-29 April 2016, including COST MP 1206 Workshop "Electrospinning vs traditional polymer processing methods: comparison of innovative technical applications", Vol. 6, 2016, 213-218
• 16. Kuciel S., Jakubowska P., Kuźniar P., A study on the mechanical properties and the influence of water uptake and temperature on biocomposites based on polyethylene from-renewable sources, Composites Part B, 2014, 64, 72-77

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.