Kompozyty polimerowe zawierające włókna roślinne - czynniki wpływające na wytrzymałość mechaniczną

• Autorzy: Miedzianowska J. , Masłowski M. , Strzelec K.

Warianty tytułu

EN

The natural fiber reinforced polymer composites - factors affecting the mechanical performance

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ostatnich latach znaczne zainteresowanie badawcze i aplikacyjne wzbudzają kompozyty polimerowe zawierające tani i odnawialny napełniacz naturalny. Podstawowe miejsce wśród naturalnych materiałów wzmacniających oraz wypełniających stosowanych do otrzymywania kompozycji polimerowych stanowią włókna roślinne. Zwrócenie uwagi na naturalne napełniacze, jako dodatki do materiałów kompozytowych związane jest z obecną tendencją wielu gałęzi przemysłu do recyklingu tworzyw, obniżania kosztów wytwórczych oraz produkcji materiałów przyjaznych i bezpiecznych dla środowiska. Prace badawcze nad rozwojem biokompozytów koncentrują się głównie na polepszeniu ich właściwości mechanicznych w celu rozszerzenia możliwości i zastosowań tej grupy materiałów. Niniejszy przegląd ten ma na celu przedstawienie analizy czynników wpływających na wytrzymałość mechaniczną kompozytów wzmacnianych włóknami naturalnymi, a także szczegółów osiągnięć z nimi związanych.

EN

In recent years, significant interest in research and application has been generated by polymer composites containing a cheap and renewable natural filler. The basic place among natural reinforcing and filling materials used to obtain polymer compositions are plant fibers. Interest in natural fillers as additives to composite materials is related to the current tendency of many industries to recycle plastics, reduce manufacturing costs and produce environmentally friendly and safe materials. Much effort has gone into increasing their mechanical properties in order to expand the possibilities and use of this group of materials. This review aims to present the analysis of factors affecting the mechanical performance of natural fiber reinforced composites and the details of their achievements.

Słowa kluczowe

PL

biokompozyt; włókna naturalne; polimery; napełniacze

EN

biocomposite; natural fibers; polymers; fillers

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Technologia i Jakość Wyrobów
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 63
• Strony: 45--54
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., rys.

Twórcy

autor

Miedzianowska J.

• Instytut Technologii Polimerów i Barwników, Politechnika Łódzka

autor

Masłowski M.

• Instytut Technologii Polimerów i Barwników, Politechnika Łódzka

autor

Strzelec K.

• Instytut Technologii Polimerów i Barwników, Politechnika Łódzka

Bibliografia

• [1] Ku H., Wang H., Pattarachaiyakoop N., Trada M.: A review on the tensile properties of natural fiber reinforced polymer composites, Composites Part B Engineering, 42, 2011, str. 856 – 873.
• [2] Faruk O., Bledzki A. K., Fink H. P., Sain M.: Biocomposites reinforced with natural fibers: 2000-201, Progress in Polymer Science, 37, 2012, str. 1552 – 1596.
• [3] Holbery J., Houston D.: Natural-fiber-reinforced polymer composites in automotive applications, Journal of Minerals, Metals and Materials Society, 58, 2006, str. 80 – 86.
• [4] Asadieraghi M., Wan Daud W. M. A.: Characterization of lignocellulosic biomass thermal degradation and physiochemical structure: Effects of demineralization by diverse acid solutions, Energy Conversion and Management, 82, 2014, str. 71 – 82.
• [5] Espert A., Vilaplana F., Karlsson S.: Comparison of water absorption in natural cellulosic fibres from wood and one-year crops in polypropylene composites and its influence on their mechanical properties, Composites Part A: Applied Sciences and Manufacturing, 35, 2004, str. 1267 – 1276.
• [6] Singha A. S., Rana R. K.: Natural fiber reinforced polystyrene composites: Effect of fiber loading, fiber dimensions and surface modification on mechanical properties, Materials and Design, 41, 2012, str. 289 – 297.
• [7] Huq T., Khan A., Noor N., Saha M., Khan R. A., Khan M. A., et al.: Fabrication and characterization of jute fiber-reinforced PET composite: Effect of LLDPE incorporation, Polymer-Plastics Technology Engineering, 49, 2010, str. 407 – 413.
• [8] Xu Y., Wu Q., Lei Y., Yao F., Zhang Q.: Natural fiber reinforced poly (vinyl chloride) composites: Effect of fiber type and impact modifier, Journal of Polymers and the Environment, 16, 2008, str. 250 – 257.
• [9] Mittal V., Saini R., Sinha S.: Natural fiber-mediated epoxy composites - A review, Composites Part B Engineering, 99, 2016, str. 425 – 435.
• [10] Aziz S. H., Ansell M. P., Clarke S. J., Panteny S. R.: Modified polyester resins for natural fibre composites, Composites Science and Technology, 65, 2005, str. 525 – 535.
• [11] Masłowski M., Miedzianowska J., Strzelec K.: Natural rubber biocomposites containing corn, barley and wheat straw, Polymer Testing, 63, 2017, str. 84 – 91.
• [12] Haghighat M., Zadhoush A., Nouri Khorasani S.: Physicomechanical properties of cellulose - filled styrene-butadiene rubber composites, Journal of Applied Polymer Science, 96, 2005, str. 2203–2211.
• [13] Faruk O., Bledzki A. K., Fink H-P., Sain M.: Progress report on natural fiber reinforced composites, Macromolecular Materials and Engineering, 299, 2014, str. 9 – 26.
• [14] Lei Y., Wu Q., Yao F., Xu Y.: Preparation and properties of recycled HDPE/natural fiber composites, Composites Part A: Applied Sciences and Manufacturing, 38, 2007, str. 1664 – 1674.
• [15] Zimniewska M., Wladyka-Przybylak M.: Natural fibers for composite applications, w: Fibrous and Textile Materials for Composite Applications, Springer – Verlag, Singapore 2016.
• [16] Zimniewska M, Wladyka-Przybylak M, Mankowski J.: Cellulosic Bast Fibers, Their Structure and Properties Suitable for Composite Applications, w: Cellulose Fibers: Bio and Nano-Polymer Composites, Springer Heidelberg Dordrecht London New York 2011.
• [17] Yıldızhan Ş., Çalık A., Özcanlı M., Serin H.: Bio-composite materials: a short review of recent trends, mechanical and chemical properties, and applications, European Mechanical Science, 2, 2018, str. 83 – 91.
• [18] Gurunathan T., Mohanty S., Nayak S. K.: A review of the recent developments in biocomposites based on natural fibres and their application perspectives, Composites Part A: Applied Sciences and Manufacturing, 77, 2015, str. 1 – 25.
• [19] Coroller G., Lefeuvre A., Le Duigou A., Bourmaud A., Ausias G., Gaudry T., et al.: Effect of flax fibres individualisation on tensile failure of flax/epoxy unidirectional composite, Composites Part A: Applied Sciences and Manufacturing, 51, 2013, str. 62 – 70.
• [20] Sanjay M. R., Arpitha G. R., Naik L. L., Gopalakrishna K., Yogesha B.: Applications of natural fibers and its composites: an overview, Natural Resources, 7, 2016, str. 108 – 114.
• [21] Saheb N., Jog J.: Natural fiber polymer composites: a review, Advances in Polymer Technology, 2329, 2015, str. 351 – 363.
• [22] Rowell R. M.: Acetylation of natural fibers to improve performance, Molecular Crystals and Liquid Crystals, 418, 2004, str. 153 – 164.
• [23] Chalid M., Prabowo I.: The effects of alkalization to the mechanical properties of the ijuk fiber teinforced PLA biocomposites, International Journal of Chemical, Molecular, Nuclear, Materials and Metallurgical Engineering, 9, 2015, str. 342 – 346.
• [24] Naik J. B., Mishra S.: Esterification effect of maleic anhydride on surface and volume resistivity of natural fiber/polystyrene composites, Polymer – Plastics Technology and Engineering, 46, 2007, str. 537 – 540.
• [25] Mukhopadhyay S., Fangueiro R.: Physical modification of natural fibers and thermoplastic films for composites - a review, Journal of Thermoplastic Composite Materials, 22, 2009, str. 135 – 162.
• [26] Yilmaz N. D.: Effects of enzymatic treatments on the mechanical properties of corn husk fibers, Journal of Textile Institute, 104, 2013, str. 396 – 406.
• [27] Peltola H., Madsen B., Joffe R., Nättinen K.: The influence of biocomposite processing and composition on natural fiber length, dispersion and orientation, Journal of Material Sciences Engineering A, 1, 2011, str. 190 – 198.
• [28] Arifur Rahman M., Parvin F., Hasan M., Hoque M. E.: Introduction to manufacturing of natural fibre-reinforced polymer composites, w: Manufacturing of Natural Fibre Reinforced Polymer Composites, Springer, Cham 2015.
• [29] Ho M., Wang H., Lee J., Ho C., Lau K., Leng J., et al.: Critical factors on manufacturing processes of natural fibre composites, Composites Part B, 43, 2012, str. 3549 – 3562.
• [30] Jeziorny A.: Skrypty dla szkół wyższych. Nauka o włóknie, Redakcja Wydawnictw Naukowych Politechniki Łódzkiej, Łódź 1980.

Uwagi

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