Nigella sativa L. pomace as an alternative filler in wood plastic composites

• Autorzy: Lipska Karolina , Piekarniak Antoni

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.9161

Warianty tytułu

Wytłoki z czarnuszki jako alternatywny wypełniacz w kompozytach drzewno-polimerowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Nigella sativa L. pomace as an alternative filler in wood plastic composites. The aim of this article is to demonstrate that black cumin waste pomace can be used as an alternative lignocellulosic filler in wood plastic composite technology. In this study, composites were produced using high-density polyethylene (HDPE) and black cumin leftovers after industrial oil production. The resulting composites were subjected to a series of tests such as static bending, MOE, surface roughness, contact angle, water absorption and thickness swelling, mold fungi resistance, SEM, FTIR spectroscopy and TGA analysis to determine their properties. The results of the obtained studies were compared with those obtained from tests conducted on pure polyethylene.

Celem niniejszego artykułu jest wykazanie, że wytłoki z czarnuszki mogą być wykorzystane jako alternatywny wypełniacz lignocelulozowy w technologii kompozytów drzewno-polimerowych. Kompozyty zostały wyprodukowane przy użyciu polietylenu o wysokiej gęstości (HDPE) oraz wytłoków z czarnuszki po procesie przemysłowej produkcji oleju. Powstałe kompozyty poddano badaniom parametrów jakościowych takich jak wytrzymałość na zginanie statyczne oraz moduł sprężystości. Zbadano również chropowatość powierzchni, kąt zwilżania, absorpcje wody i pęcznienie na grubość. Wykonano spektroskopię FTIR oraz analizę termograwimetryczną a także badania podatności na porastanie przez grzyby celulolityczne. Wykonano zdjęcia mikroskopowe SEM. Badania te przeprowadzono w celu określenia właściwości kompozytu. Wyniki uzyskanych badań porównano z wynikami testów przeprowadzonych na czystym polietylenie.

Słowa kluczowe

EN

polyethylene composites; Nigella sativa L; lignocellulosic composite filler; WPC

PL

wytłoki z czarnuszki; kompozyt drzewno-polimerowy; lignoceluloza

• Wydawca: Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
• Czasopismo: Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology
• Rocznik: 2024
• Tom: No. 126
• Strony: 17--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lipska Karolina

• Department of Technology and Entrepreneurship in Wood Industry, Institute of Wood Sciences and Furniture, Warsaw University of Life Sciences – SGGW, Poland

autor

Piekarniak Antoni

• Faculty of Wood Technology, Warsaw University of Life Sciences – SGGW, Poland

Bibliografia

• 1. AgileIntel Research (ChemIntel360). (2023). Market volume of polyethylene worldwide from 2015 to 2022, with a forecast for 2023 to 2030 (in million metric tons) [Graph]. In Statista. Accesed October 30, 2024.
• 2. Bahurel, P., & Thomas-Courcoux, C. (2019). The Blue Book: Copernicus for a sustainable ocean ; publication director, Pierre Bahurel ; chief editor, Cécile Thomas-Courcoux. Mercator Ocean International.
• 3. Betlej, I.; Borysiuk, P.; Borysiak, S.; Rybak, K.; Nowacka, M.; Barlak, M.; Andres, B.; Krajewski, K.; Lipska, K.; Cebulak, T.; et al. Pomace from Oil Plants as a New Type of Raw Material for the Production of Environmentally Friendly Biocomposites. Coatings 2023, 13, 1722. https://doi.org/10.3390/coatings13101722.
• 4. EN 310:1994 - Wood-based panels - Determination of bending modulus and bending strength.
• 5. EN 317:1999 - Particleboard and fiberboard - Determination of swelling to thickness after soaking in water.
• 6. EN 323:1999 - Wood-based panels - Determination of density.
• 7. EN ISO 21920-2:2022-06 - Product Geometry Specifications (GPS) - Geometric Structure of Surfaces: Profile - Part 2: Terms, definitions and parameters of geometric structure of surfaces.
• 8. FAO. (2023). Forestry Production and Trade.
• 9. https://chemicalsafety.ilo.org/dyn/icsc/showcard.display?p_lang=pl&p_card_id=1488&p_version=2, 26.10.2024.
• 10. https://remichem.com/polyethylene-pe/, 24.10.2024.
• 11. https://www.bioenergyconsult.com/torrefaction-of-biomass/, 26.10.2024.
• 12.https://www.consilium.europa.eu/pl/policies/biodiversity/, 24.10.2024.
• 13. https://www.consilium.europa.eu/pl/policies/green-deal/, 24.10.2024 https://www.statista.com/statistics/1245162/polyethylene-market-volume-worldwide/.
• 14. Lipska, K.; Betlej, I.; Rybak, K.; Nowacka, M.; Boruszewski, P. Oil Plant Pomace as a Raw Material in Technology of Sustainable Thermoplastic Polymer Composites. Sustainability 2024, 16, 7088. https://doi.org/10.3390/su16167088.
• 15. Miedzianowska, J., M. Masłowski, and K. Strzelec. 2018. The natural fiber reinforced polymer composites - factors affecting the mechanical performance. Technologia i Jakość Wyrobów 63:45–54.
• 16. Mirski, R., Dziurka, D., & Banaszak, A. (2019). Using rape particles in the production of polymer and lignocellulose boards. In BioResources (Vol. 14, Issue 3, pp. 6736–6746). BioResources. https://doi.org/10.15376/biores.14.3.6736-6746.
• 17. Mohammed, S. J., Amin, H. H. H., Aziz, S. B., Sha, A. M., Hassan, S., Abdul Aziz, J. M., & Rahman, H. S. (2019). Structural Characterization, Antimicrobial Activity, and In Vitro Cytotoxicity Effect of Black Seed Oil. In Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine (Vol. 2019, pp. 1–9). Hindawi Limited. https://doi.org/10.1155/2019/6515671.
• 18. PlasticsEurope. (2023). Annual production of plastics worldwide from 1950 to 2022 (in million metric tons) [Graph]. In Statista. Accesed 30.10.2024 from https://www.statista.com/statistics/282732/global-production-of-plastics-since-1950/.
• 19. Rosiak, E. (2017). Światowy rynek olejów roślinnych. Zeszyty Naukowe SGGW W Warszawie - Problemy Rolnictwa Światowego, 17(1), 173–181. https://doi.org/10.22630/PRS.2017.17.1.16.
• 20.Smith, B. C. (2021). The Infrared Spectra of Polymers II: Polyethylene. In Spectroscopy (pp. 24–29). Multimedia Pharma Sciences, LLC. https://doi.org/10.56530/spectroscopy.xp7081p7.
• 21.Tangka, Julius Kewir, Djousse Kanouo Boris Merlain, Dontsa Tsafack Bertold Donald, Max Croft, and Vincent Kitio. 2020. “Comparative Analysis of Biodiesel Production from Five Varieties of Castor Beans”. Journal of Advances in Biology & Biotechnology 23 (11):9-22. https://doi.org/10.9734/jabb/2020/v23i1130186.
• 22. Xu, K., Du, G., & Wang, S. (2022). Wood Plastic Composites: Their Properties and Applications. IntechOpen. doi: 10.5772/intechopen.98918.

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).