Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The effect of natural fillers on the mechanical properties and flammability of low-density polyethylene

Samujło Bronisław

Polimery

|

2023

|

Vol. 68, nr 7-8

396--402

EN

The effect of 10-40 wt% natural fillers (pumpkin husks, bean sorting waste, pine sawdust) on the mechanical properties and flammability of LDPE was examined. As the filler content increased, the hardness slightly increased and the tensile strength and relative elongation decreased. The tensile modulus more than doubled (pumpkin husks, pine sawdust). The linear combustion rate increased unfavorably, but the assumed flammability class HB40 was achieved, except for LDPE filled with 40 wt% pine sawdust (HB75). At the same time, the temperature in the combustion area decreased in the vertical flammability test.

PL

Zbadano wpływ naturalnych napełniaczy (łuski dyni, odpady sortownicze fasoli, trociny sosnowe) stosowanych w ilości 10-40% mas. na właściwości mechaniczne i palność LDPE. Wraz ze wzrostem zawartości napełniacza nieznacznie zwiększała się twardość, a zmniejszała wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie względne. Moduł sprężystości przy rozciąganiu zwiększył się ponad dwukrotnie (łuski dyni, trociny sosnowe). Niekorzystnie wzrosła liniowa szybkość spalania, ale uzyskano zakładaną klasę palności HB40, poza LDPE z dodatkiem 40% mas. trocin sosnowych (HB75). Jednocześnie obniżyła się temperatura w obszarze spalania w pionowym teście palności.

2

Polymer composites used to manufacture Naturacustic acoustic screens

Oliwa Rafał, Bulanda Katarzyna, Molter Łukasz, Markowski Tadeusz, Oleksy Mariusz

Polimery

|

2023

|

Vol. 68, nr 11-12

652--656

EN

The useful properties of PVC-based composites intended for the production of a new type of pro-ecological acoustic screens for use in road construction as soundproof covers for urban housing estates, bridges and railway tracks were examined. The composites were obtained by melt mixing using a counter-rotating twin-screw extruder. PVC-based composites are characterized by high Charpy notch impact strength (> 12 kJ/m2), high Rockwell hardness (> 78 N/mm2), high oxygen index (50%), good resistance to UV radiation. An important advantage of these composites is the high content of agri-food waste (30 wt%), which makes the materials environmentally friendly.

PL

Zbadano właściwości użytkowe kompozytów na osnowie PVC przeznaczonych do wytwarzania nowego typu proekologicznych ekranów akustycznych do zastosowań w drogownictwie jako osłony dźwiękoszczelne osiedli miejskich, mostów i torów kolejowych. Kompozyty otrzymano metodą mieszania w stanie stopionym przy użyciu przeciwbieżnej wytłaczarki dwuślimakowej. Kompozyty na osnowie PVC charakteryzują się wysoką udarnością z karbem Charpy’ego (> 12 kJ/m2), dużą twardością wg Rockwella (> 78 N/mm2), wysokim indeksem tlenowym (50%), dobrą odpornością na działanie promieniowania UV. Istotną zaletą tych kompozytów jest duża zawartość odpadów rolno-spożywczych (30% mas.), co czyni materiały przyjaznymi dla środowiska.

3

Green hybrid polyethylene composites for biomedical application

Kufel Anna, Kuciel Stanisław

Inżynieria Materiałowa

|

2022

|

Vol. 43, nr 4

5--9

EN

The aim of the research was to study green polyethylene hybrid composites reinforced with natural fillers. In our study the green high-density polyethylene produced from sugarcane-based ethanol was used as a matrix. The basalt fibers, corncob granules, coffee, hazelnut shells and tuff were added to the matrix. The influence of the temperature on the mechanical properties were investigated. Scanning electron microscopy was used to assess the quality of adhesion of the natural fillers to the polymer matrix.

PL

Celem badań było wytworzenie hybrydowych kompozytów na osnowie zielonego polietylenu wzmocnionych naturalnymi napełniaczami. Polietylen o dużej gęstości wyprodukowany z trzciny cukrowej został użyty jako matryca polimerowa. Do matrycy dodawano włókna bazaltowe, śrutę kukurydzianą, kawę, łupiny orzechów laskowych i tuf. Zbadano wpływ temperatury na właściwości mechaniczne. Skaningowy mikroskop elektronowy został użyty, aby ocenić jakość adhezji naturalnych napełniaczy do polimerowej osnowy.

4

Rigid polyurethane foam composites with nut shells

Leszczyńska Milena, Ryszkowska Joanna, Szczepkowski Leonard

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 10

728--737

EN

Composites of rigid polyurethane foams were manufactured using ground peanut, hazelnut, walnut and pistachio shells. The aim of this study was the development of environmentally-friendly materials as well as investigation of the influence of the chemical structure, size and morphology of the filler particles on the processing parameters of the developed foams as well as their structure and physico-mechanical and thermal properties. The used fillers were precisely characterised, the viscosity of the polyol premixes have been examined and the characteristic times of the foaming processes have been investigated. The developed materials were studied using the differential scanning calorimetry, thermogravimetry, scanning electron microscopy, infrared spectroscopy and by determination of their apparent density, friability, water absorption and dimensional stability. The presented research results indicate that the agro-food industry waste could be a valuable source of raw materials for the production of rigid polyurethane foam composites.

PL

Kompozyty sztywnych pianek poliuretanowych wytwarzano z zastosowaniem rozdrobnionych łupin orzechów: ziemnych, włoskich, laskowych oraz pistacjowych. Celem pracy było otrzymanie materiałów przyjaznych dla środowiska oraz określenie wpływu budowy chemicznej, wymiarów cząstek i morfologii napełniaczy roślinnych na parametry przetwórcze mieszanek oraz na strukturę i właściwości fizyko-mechaniczne i termiczne wytworzonych pianek. Szczegółowo scharakteryzowano zastosowane napełniacze, określono lepkość przedmieszek poliolowych oraz czasy charakterystyczne dla procesu spieniania. Analizy wytworzonych materiałów dokonano z zastosowaniem różnicowej kalorymetrii skaningowej, termograwimetrii, skaningowej mikroskopii elektronowej, spektroskopii w podczerwieni, a także na podstawie wyznaczonej gęstości pozornej, kruchości, chłonności wody i stabilności wymiarowej. Przedstawione wyniki badań wskazują na duże możliwości wykorzystania odpadów przemysłu rolno-spożywczego do wytwarzania kompozytów sztywnych pianek poliuretanowych.

5

Biodegradable polymer composites based on polylactide used in selected 3D technologies

Bulanda Katarzyna, Oleksy Mariusz, Oliwa Rafał, Budzik Grzegorz, Gontarz Małgorzata

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 7-8

557--562

EN

As part of the work, new polymer materials were used in 3D printing, which can be used in three technologies depending on the apparatus used: Fused Filament Fabrication (FFF), Melted and Extruded Manufacturing (MEM), Melt Extrusion Polymers (MEP). As part of the work, the properties of obtained polymer composites were examined. Polylactide (PLA) was used as the matrix, and powdered natural ground fillers were used as fillers: bamboo dust (PB), cork dust (PK) and wood dust (PD). In the first part of the work, filaments were received from the tested composites using the filament preparation line made by METACHEM in Torun for use in 3D printers. Samples for mechanical tests were obtained from the filaments thus received by means of an MEP printer and after granulation by injection molding. In the next part of the work, rheological, mechanical and structural properties of obtained composites were examined. It was found that the addition of natural fillers increased the fluidity of the obtained polymeric materials in the case of composite with addition of PK even by 48.73% compared to unfilled PLA. It was also observed that the composites obtained had lower Charpy impact strength, Rockwell hardness and tensile strength. Observation of the microstructure of the composites using SEM confirmed the even distribution of natural fillers in the polymer matrix, which proves well-chosen parameters of their homogenization in the polymer matrix.

PL

Otrzymano nowe materiały polimerowe do zastosowań w druku 3D, które można wykorzystywać, zależnie od stosowanego aparatu, w trzech technologiach: Fused Filament Fabrication (FFF), Melted and Extruded Manufacturing (MEM), Melt Extrusion Polymers (MEP). Zbadano właściwości wytworzonych kompozytów polimerowych. Jako osnowę zastosowano polilaktyd (PLA), a w charakterze napełniaczy użyto sproszkowanych w postaci pyłu naturalnych cząstek: bambusa (PB), korka (PK) oraz drzewnych (PD). Z badanych kompozytów otrzymano filamenty z wykorzystaniem zaprojektowanej i wykonanej przez METACHEM w Toruniu linii do wytwarzania filamentu stosowanego w drukarkach 3D. Z tak uzyskanych filamentów wykonano próbki do badań mechanicznych za pomocą drukarki MEP oraz, po zgranulowaniu, metodą wtryskiwania do formy. Zbadano właściwości reologiczne, mechaniczne oraz strukturalne otrzymanych kompozytów. Stwierdzono, że dodatek naturalnych napełniaczy spowodował zwiększenie płynności materiałów polimerowych, w wypadku kompozytu z dodatkiem PK nawet o 48.73% w stosunku do płynności nienapełnionego PLA. Stwierdzono, że otrzymane kompozyty wykazywały mniejsze: udarność według Charpy'ego, twardość według Rockwella oraz wytrzymałość przy rozciąganiu. Obserwację mikrostruktury badanych kompozytów za pomocą SEM potwierdziły równomierny rozkład cząstek naturalnych napełniaczy w osnowie polimerowej, co świadczy o dobrze dobranych parametrach procesu ich homogenizacji.

6

The Effect of the Aging Process on Selected Properties of Polypropylene Modified by Natural Fillers

Samujło Bronisław

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2020

|

Vol. 14, no 4

139--147

EN

The purpose of the research was to determine the aging-induced changes in the selected mechanical properties and flammability of polypropylene modified with natural fillers (sunflower husk, wheat bran, pine sawdust and talc). The fillers were introduced into polypropylene in a mechanical mixing process (weight content 20%). The samples were obtained with the use of an Allrounder 320 C500–170 laboratory injection molding machine. The aging process under artificial sample conditions was carried out in the laboratory chamber (aging time of 0, 60, 120, 240, 360 hours). The tests of the mechanical properties included the measurements of hardness, impact strength and tensile strength. The flammability tests were carried out with a vertical and horizontal alignment of the sample according to the PN-EN 60695–11–10 standard. As a result of the research, a significant impact of the introduction of natural fillers in the form of sunflower husks, wheat bran and pine sawdust on the selected properties of polypropylene was demonstrated. A large decrease in the impact toughness, a relatively small decrease in the short-term tensile strength as well as an increase in the elastic modulus and stress at rupture caused by the introduction of the natural fillers mentioned, were found. A beneficial effect was the relatively small impact of aging on the mechanical properties and flammability of the modified polypropylene fillers.

7

Composites based on polypropylene modified with natural fillers to increase stiffness

Kufel Anna, Kuciel Stanisław

Technical Transactions

|

2019

|

Vol. 116, iss. 1

187--195

EN

Composites based on a polypropylene matrix with coffee ground powder, wood flour and tuff of a mass weight of 12.5wt% were produced by the method of injection moulding. Tests of tensile and bending strength properties were carried out and Charpy impact was determined at three temperatures: -24°C, 22°C and 80°C. Scanning electron microscopy (SEM) images were taken to assess the effects of reinforcement and homogenization of mixtures and to determine the characteristics of the microstructure. Composites with 12.5wt% coffee ground powder, wood flour and tuff were characterized by an increase the elastic modulus. Tensile strength slightly decreased for composites with ground coffee grains and tuff.

PL

Wytworzono kompozyty na osnowie polipropylenu modyfikowane zmieloną kawą, mączką drzewną oraz tufem w ilości masowej 12.5%. Kompozyty zostały wytworzone metodą formowania wtryskowego. Została wykonana statyczna próbę rozciągania oraz zginania, a także próba udarności w trzech temperaturach eksploatacji: -24°C, 22C°, 80°C. W celu określenia charakterystyki i zbadania wpływu wzmocnienia oraz homogenizacji mieszaniny wykonano zdjęcia na skaningowym mikroskopie elektronowym. Kompozyty z 12.5wag.% zawartością kawy, mączki drzewnej lub tufu charakteryzują się zwiększonym modułem sprężystości oraz nieznacznym spadkiem sztywności dla kompozycji z kawą i tufem.

8

Composites based on recycled polystyrene waste with tuff microparticles

Mazur K., Kuciel S.

Technical Transactions

|

2018

|

Vol. 115, iss. 4

195--203

EN

Nowadays electric and electronic equipments are produced on a large scale, for example, personal computers. Therefore, more and more waste is recycled. To increase the strength properties of recycled materials, they are reinforced with various types of fillers such as natural. Over the last few years, fillers from tuffs of volcanic origin have been gaining in popularity. It is characterized by a low mass, high hardness, high matrix adhesion, which allow for uniform distribution of particles in the volume of the material. In this paper, composites based on recycled polystyrene waste with tuff microparticles in mass weight of 10% and 20% were produced by injection moulding. The basic mechanical properties at room temperature (+24°C) -24 and +80°C were evaluated. The aim of the study was to demonstrate the possibility of using the mineral filler particles as compatibilizer for recycled polystyrene waste of poor quality.

PL

Obecnie urządzenia elektryczne i elektroniczne są produkowane na dużą skalę, np. komputery osobiste. Dlatego coraz częściej odpady te są poddawane recyklingowi. Aby zwiększyć właściwości wytrzymałościowe materiałów z recyklingu, wzmacnia się je różnego rodzaju napełniaczami, np. naturalnymi. Tuf charakteryzuję się niską masą, wysoką twardością i wysoką adhezją matrycową, które pozwalają na równomierny rozkład cząstek w objętości materiału. W artykule opisano kompozyty na osnowie odpadowego polistyrenu z cząsteczkami tufu w ilości masowej 10% i 20% wytworzone w procesie formowania wtryskowego. Wykonano podstawowe badania właściwości mechanicznych w temperaturze pokojowej (+24°C) oraz w skrajnych temperaturach eksploatacji -24 i + 80°C. Celem badań była ocena możliwości wykorzystania cząstek napełniacza mineralnego jako kompatibilizatora dla recyklatu polistyrenu o niskiej jakości.

9

Biobased polyurethane foams modified with natural fillers

Prociak A., Kurańska M., Malewska E., Szczepkowski L., Zieleniewska M., Ryszkowska J., Ficoń J., Rząsa A.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 9

592--599

EN

Two biopolyols have been synthesized from rapeseed oil and applied to obtain rigid and flexible polyurethane foams. Biopolyols were prepared using a two-step method of epoxidation and opening of the oxirane rings. It was found that, regardless of the type of prepared foams, the addition of biopolyols to the polyurethane composition reduces its reactivity, which was confirmed by changes of the dielectric polarization, as well as the reduction of the maximum temperature in the foam core during the foaming process. In the case of the rigid polyurethane polyol, biomodification caused a decrease of the apparent density of the foams, but the foam involving biopolyol had a higher compressive strength. An increase of added ground walnut shells in rigid polyurethane foams also improved their mechanical properties. The introduction of a biopolyol based on rapeseed oil and ultra-fine cellulose to the polyurethane formulation resulted in high resilience flexible foams with improved comfort factor.

PL

Z oleju rzepakowego zsyntetyzowano dwa rodzaje biopolioli, które zastosowano następnie do wytworzenia sztywnych i elastycznych pianek poliuretanowych. Biopoliole otrzymywano dwuetapową metodą epoksydacji i otwarcia pierścieni oksiranowych. Stwierdzono, że — niezależnie od rodzaju pianek — użyty biopoliol wpływa na zmniejszenie reaktywności systemu poliuretanowego, co potwierdzają zmiany polaryzacji dielektrycznej, a także obniżenie maksymalnej temperatury w rdzeniu pianek w trakcie procesu spieniania. W przypadku sztywnych pianek poliuretanowych modyfikacja biopoliolem spowodowała zmniejszenie gęstości pozornej pianek i poprawę ich wytrzymałości na ściskanie. Wprowadzenie napełniacza w postaci zmielonych skorup orzecha do kompozycji pianek sztywnych również poprawiło ich właściwości mechaniczne. Zastosowanie modyfikacji biopoliolem z oleju rzepakowego oraz dodatkiem ultradrobnych cząstek celulozy umożliwiło wytworzenie pianek elastycznych o zwiększonej wartości współczynnika komfortu z zachowaniem dużej odbojności.

10

Palność kompozytów modyfikowanych napełniaczem naturalnym z kenafu

Bujnowicz K.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Budowa Maszyn i Zarządzanie Produkcją

|

2010

|

Nr 12

43-47

PL

Termoplastyczne kompozyty polimerowe napełniane surowcami naturalnymi i cząstkami mineralnymi stają się coraz częściej alternatywą dla tradycyjnie stosowanych materiałów. Właściwości kompozytów polimerowych na osnowie termoplastów zależą od ilości, kształtu i rodzaju użytego napełniacza oraz wzajemnych oddziaływań pomiędzy nim a matrycą polimerową. Niewątpliwą zaletą takich kompozytów jest łatwość ich przetwarzania metodami powszechnie stosowanymi 'W przetwórstwie termoplastów. Modyfikacja polimerów takich jak polipropylen surowcami lignocelulozowy mi nie tylko zwiększa ich biodegradowalność, ale także zmienia ich palność. Ponieważ Śkompozyty tego typu są coraz częściej stosowane w przemyśle motoryzacyjnym i budownictwie, problem ich palności jest bardzo ważny zarówno z konieczności ochrony zdrowia i życia ludzkiego, jak i ze względów ekonomicznych.

EN

Thermoplastic polymer composites filled with natural raw materials and mineral particles are an alternative to traditionally used materials. Properties of polymeric composites depend on the quantity, shape and type of filler used and the interaction between them and the polymer matrix. The undoubted advantage of such composites is the possibility to use processing methods as those ermoplastics. Modification of polymers such as polypropylene with lignocellulosic not only es their biodegradability, but also alters their flammability. Since this type of composites increasingly used in the automotive industry and construction, the problem of flammability is t both from the need to protect human health and life, as well as economic reasons.

11

Ocena wpływu wody na właściwości mechaniczne kompozytów na osnowie recyklatów folii LLDPE napełnianych napełniaczami naturalnymi

Kuciel S., Orzeł K., Tomaszewska J., Zajchowski S.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2008

|

Nr 4

43-44

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości mechanicznych kompozytów na osnowie recyklatów folii LLDPE napełnianych mączką drzewną i kotoniną lnianą. Oznaczono gęstość i chłonność wody wytworzonych kompozytów oraz oceniono wpływ wody, rodzaju napełniacza i sposobu przygotowania próbek na badane właściwości mechaniczne.

EN

Results of tests on mechanical properties for composites on the base of LLDPE film recyclates filled by wood fiber and mixture of hemp and flax arę presented in the paper. Water soaking and density of composites were determined. An influence of water, sort of filler and methods of samples preparation on mechanical properties was also estimated.

12

Ocena możliwości wytwarzania kompozytów na osnowie termoplastycznej skrobii modyfikowanych napełniaczami naturalnymi

Andries G., Kuciel S., Liber-Kneć A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Budowa Maszyn i Zarządzanie Produkcją

|

2007

|

Nr 4

15-19

13

Biopolimery i kompozyty z napełniaczami naturalnymi szansą dla powszechnej utylizacji odpadów

Kuciel S., Liber-Kneć A.

Chemik

|

2007

|

Vol. 60, nr 4

222-227

PL

W pracy przedstawiono możliwości wykorzystania nowych rozwiązań materiałowych i technologicznych sprzyjających powszechnej utylizacji odpadów. Przedstawiono wyniki badań kompozytów na osnowie recyklatów różnych poliolefin napełnianych mączką drzewną. Głównymi zaletami wyrobów z takich kompozytów są: poprawa właściwości mechanicznych, ograniczenie kosztów materiałowych, zwiększenie sztywności i wodoodporności. Zastępowanie polimerów syntetycznych naturalnymi, będące konsekwencją znacznej obniżki ich cen i bardzo dobrymi właściwościami jest obecnie dynamicznie rozwijającym się kierunkiem zmierzającym do biodegradacji odpadów. Szansą powszechnej utylizacji odpadów jest równoczesny rozwój wszystkich metod i technologii recyklingu ze szczególnym uwzględnieniem biotechnologii korzystających z odnawialnych surowców Ziemi.

EN

In his work, possibilities of using new material and technological solutions which favor a common utilization of waste were presented. Results of test for composites on the base of recycled different polyolefines filled with wood fibre were presented. Main advantages of products made of this composites are: increase of mechanical properties, reduction of material cost, increase of stiffness and waterproof. Using natural polymers instead of synthetic as a consequence of reduction of price and good properties, nowadays is dynamical developing way coming to waste biodegradation. Chance for the common waste utilization is simultaneous development of all methods and technologies of recycling, with particular taking into consideration biotechnologies which use renewable Earth sources.