Rigid polyurethane foam composites with vegetable filler for application in the cosmetics industry

• Autorzy: Zieleniewska M. , Szczepkowski L. , Krzyżowska M. , Leszczyński M. , Ryszkowska J.

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2016.807

Warianty tytułu

PL

Kompozyty sztywnych pianek poliuretanowych z napełniaczem pochodzenia roślinnego do zastosowań w przemyśle kosmetycznym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This study was designed towards the development of rigid polyurethane foam (RPURF) composites for application in the cosmetics industry using ground hazelnut shell waste as filler. Additionally, the influence of the filler content on the structure of the composites, as well as on their physico-mechanical, thermal, and biological properties was investigated. The particle size distribution and chemical structure of the natural filler, was examined. The synthesized foams were analyzed using a variety of techniques such as infrared spectroscopy (FT-IR), thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), and scanning electron microscopy (SEM). Furthermore, the apparent density, water absorption, dimensional stability, compressive strength, and resistance to aging of the materials were determined. Due to the proposed application, the toxicity analysis of the synthesized materials was essential. The conducted research resulted in the development of the composition and preparation procedure for the synthesis of rigid polyurethane foam biocomposites incorporating a high content of ground hazelnut shell as filler.

PL

Otrzymano kompozyty sztywnych pianek poliuretanowych (RPURF) z udziałem odpadowych łupin orzecha laskowego, odpowiednie do zastosowań w przemyśle kosmetycznym. Określono wpływ zawartości napełniacza na strukturę, właściwości fizykomechaniczne, termiczne oraz biologiczne wytworzonych materiałów. Przeanalizowano wymiary cząstek oraz budowę chemiczną napełniacza. Pianki RPURF scharakteryzowano za pomocą spektroskopii w podczerwieni (FT-IR), analizy termograwimetrycznej (TGA), różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC), skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Ponadto określono gęstość pozorną kompozytów, ich chłonność wody, stabilność wymiarową, wytrzymałość na ściskanie oraz odporność na warunki starzeniowe. Ze względu na przewidywaną aplikację oceniono też toksyczność pianek. Na podstawie wyników badań opracowano skład oraz metodę wytwarzania biokompozytów sztywnych pianek poliuretanowych z dużym udziałem napełniacza pochodzenia naturalnego w postaci zmielonych łupin orzecha laskowego.

Słowa kluczowe

EN

rigid polyurethane foams; renewable sources; hazelnut shells; biocomposites

PL

sztywne pianki poliuretanowe; źródła odnawialne; łupina orzecha laskowego; biokompozyt

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 61, nr 11-12
• Strony: 807--814
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., rys.

Twórcy

autor

Zieleniewska M.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Materials Science and Engineering, Wołoska 141, 02-507 Warsaw, Poland

autor

Szczepkowski L.

• FAMPUR Adam Przekurat company, Gersona 40/30, 85-305 Bydgoszcz, Poland

autor

Krzyżowska M.

• Military Institute of Hygiene and Epidemiology, Kozielska 4, 01-163 Warsaw, Poland

autor

Leszczyński M.

• Polish Academy of Sciences, Institute of Physical Chemistry, Kasprzaka 44/52, 01-224 Warsaw, Poland

autor

Ryszkowska J.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Materials Science and Engineering, Wołoska 141, 02-507 Warsaw, Poland.

Bibliografia

• [1] http://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/polyurethane-pu-market (data access 08.02.2016)
• [2] Zieleniewska M., Leszczyński M.K., Kurańska M. et al.: Industrial Crops and Products 2015, 74, 887. http://dx.doi.org/10.1016/j.indcrop.2015.05.081
• [3] Beltrán A.A., Boyacá L.A.: Latin American Applied Research 2011, 41, 75.
• [4] Zhang M., Zhang J., Chen S., Zhou Y.: Polymer Degradation and Stability 2014, 110, 27. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2014.08.009
• [5] Ribeiro da Silva V., Mosiewicki M.A., Yoshida M.I.: Polymer Testing 2013, 32, 438. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymertesting.2013.01.002
• [6] Tan S., Abraham T., Ference D., Macosko C.W.: Polymer 2011, 52, 2840. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2011.04.040
• [7] Kuranska M., Prociak A.: Composites Science and Technology 2012, 72, 299. http://dx.doi.org/10.1016/j.compscitech.2011.11.016
• [8] Zahedi M., Pirayesh H., Khanjanzdeh H., Tabar M.M.: Materials and Design 2013, 51, 803. http://dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2013.05.007
• [9] Dahlke B., Larbig H., Scherzer H.D., Poltrock R.: Journal of Cellular Plastics 1998, 34, 361.
• [10] Gu R., Khazabi M., Sain M.: BioResources 2011, 6 (4), 3775.
• [11] Sałasińska K., Ryszkowska J.: Composite Interfaces 2012, 19, 321. http://dx.doi.org/10.1080/15685543.2012.726156
• [12] http://www.rosliny.cba.pl/stara/art11.html (data access 08.02.2016)
• [13] Medina A.: EU-28 Tree Nuts Annual, USDA Foreign Agricultal Service USA, 2013, Gain report number SP1313.
• [14] Ciemieniewska K., Ratusz H.: Rośliny oleiste 2012, 33, 273.
• [15] Sałasińska K.: „Kompozyty polimerowe z napełniaczami pochodzenia roślinnego otrzymywane z materiałów odpadowych”, praca doktorska, WUT Base of Knowledge, Warszawa 2014.
• [16] Baegazzore D., Alongi J., Frache A.: Journal of Polymers and the Environment 2014, 22, 88. http://dx.doi.org/10.1007/s10924-013-0616-9
• [17] Spear M.J., Eder A., Carus M.: Wood Composites 2015, 10, 195. http://dx.doi.org/10.1016/B978-1-78242-454-3.00010-X
• [18] Balart J.F., Fombuena V., Fenollar O. et al.: Composites Part B: Engineering 2016, 86, 168. http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesb.2015.09.063
• [19] Matejka V., Fu Z., Kukutschova J. et al.: Materials and Design 2013, 51, 847. http://dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2013.04.079
• [20] Pretsch T., Jakob I., Muller W.: Polymer Degradation and Stability 2009, 94, 61. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2008.10.012
• [21] Zieleniewska M., Leszczynski M.K., Szczepkowski L. et al.: Polymer Degradation and Stability 2016, in press. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2016.02.030
• [22] Coleman M.M., Skovanek D.J., Hu J., Painter P.C.: Macromolecules 1988, 21, 59. http://dx.doi.org/10.1021/ma00179a014
• [23] Clift S.M., Grimminger J., Muha K.: “Polyisocyanurate Catalysts for Rigid Polyurethane Foams”, SPI Conference 1994, Abstract Number: 112 Session: N.
• [24] Ciecierska E., Jurczyk-Kowalska M., Bazarnik P. et al.: Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 2016, 123, 283. http://dx.doi.org/10.1007/s10973-015-4940-2
• [25] “Szycher’s Handbook of Polyurethanes, Second Edition” (Ed. Szycher M.), CRC Press, Boca Raton, USA 2012.
• [26] Panthapulakkal S., Sain M.: Composites Science and Technology 2010, 70, 840.
• [27] Fung K.L., Xing X.S., Li R.K.Y. et al.: Composites Science and Technology 2003, 63, 1255.
• [28] Manfredi L.B., Rodriguez E.S., Władyka-Przybylak M., Vazquez A.: Polymer Degradation and Stability 2006, 91, 255. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2005.05.003
• [29] Brebu M., Vasile C.: Cellulose Chemistry and Technology 2010, 44, 353.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).