Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Simulation of single screw extrusion of wood plastic composites based on the on-line pressure measurements

Wilczyński Krzysztof J., Buziak Kamila

Polimery

|

2019

|

T. 64, nr 2

135--142

EN

Simulation and experimental tests of single screw extrusion of wood plastic composite (WPC) based on the polypropylene (PP) matrix were carried out. The rheological properties of the composite were determined on the basis of measurements of the pressure and material flow rate during extrusion. Recently developed computer model for simulating the single screw extrusion of wood plastic composites was applied which has been modified by extending its computing capabilities to calculations based on the power law rule. This computer model allows two-variant modeling the material melting depending on the wood flour content. The results of simulation were verified experimentally, and it was found that the results of simulations and measurements were in a good agreement. Smaller discrepancies were observed in the case of the use of one-dimensional model of melting.

PL

Wykonano badania symulacyjne i doświadczalne wytłaczania za pomocą wytłaczarki jednoślimakowej kompozytu polimerowo-drzewnego na osnowie polipropylenu (PP). Na podstawie pomiarów ciśnienia i natężenia przepływu podczas wytłaczania określono właściwości reologiczne kompozytu i opisano je prawem potęgowym. Badania symulacyjne wykonano z wykorzystaniem nowo opracowanego modelu komputerowego wytłaczania kompozytów drzewnych, rozwiniętego w tej pracy na potrzeby modelowania z wykorzystaniem prawa potęgowego. Model ten umożliwia dwuwariantowe modelowanie uplastyczniania kompozytu w zależności od zawartości mączki drzewnej. Na drodze weryfikacji stwierdzono dobrą zgodność wartości obliczonych i uzyskanych doświadczalnie. Mniejsze rozbieżności wystąpiły w wypadku zastosowania jednowymiarowego modelu uplastyczniania.

2

Drewno i wyroby drewnopodobne we współczesnych elewacjach

Piróg M., Chądzyński A.

Przegląd Budowlany

|

2016

|

R. 87, nr 6

37--40

PL

Artykuł opisuje współczesne elewacje drewniane na ścianach zewnętrznych, które wykonywane są w dwojaki sposób. Pierwszy z nich to okładziny tradycyjne wykonywanie z tarcicy. Drugi to okładziny elewacyjne wykonane z desek i płyt kompozytowych, produkowane z dodatkiem rozdrobnionego drewna oraz produkty okładzinowe z drewnopodobnym licem imitującym fakturę drewnianą. Okładziny drewniane montowane mogą być na ścianach o różnej konstrukcji: murowanych, żelbetowych i drewnianych. Obecnie, zarówno naturalne drewno jak i kompozytowe materiały okładzinowe są stosowane z równym powodzeniem we współczesnym budownictwie.

EN

The article describes the contemporary exterior wooden facades, which are created in two ways. First method employs conventional panels made out of sawn timber. The second method utilizes facade panels made out of boards and composite panels, manufactured with the use of shredded wood, and panels which use wood-like texture, imitating the real material. Wooden panels may be installed on a variety of walls, including walls made out of bricks, ferro-concrete or wood. Currently, both the natural wood, as well as the composite facade panels, are used widely, within the field of contemporary civil engineering.

3

Utilization of synthetic based mineral filler in wood plastics composite

Çavuş V., Mengeloğlu F.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2016

|

Vol. 77, nr 2

57--63

EN

Purpose: Purpose of this paper is to utilize synthetic base mineral filler in wood plastic composites (WPCs) and to determine their physical, mechanical and thermal properties. Design/methodology/approach: Hybrid composites were produced by mixing wood flour (Turkish red pine (Pinus brutia Ten.), wax and maleic anhydride grafted polypropylene (MAPP) and polypropylene (PP) in a high intensity density mixer. The homogenous mixture was extruded using a single screw extruder with five heating zones. Extrudates were pelletized and composite samples were injection molded. Density of the samples was measured (ASTM D 792). Flexural strength (ASTM D 790), flexural modulus (ASTM D 790), tensile strength (ASTM D 638), tensile modulus, elongation at break and hardness (ASTM D22-40) were studied. Linear burning rate of the samples were also determined (ASTM D 635). Findings: According to test results synthetic based mineral filler and wood flour can use together for better composite properties and they provide adequate mechanical properties according to ASTM D 6662. Research limitations/implications: This article determined some of physical and mechanical properties of wood plastics hybrid composite which was manufactured with Turkish red pine flour and synthetic based mineral filler. As for the future researchers the some wood plastics composites can be manufactured by different wood flour species and in different amounts of synthetic based mineral filler. Practical implications: Synthetic based mineral filler were added to the mixture either before extrusion or injection molding. Effect of mineral filler and wood flour amount was also studied. Originality/value: Addition of wood flour and synthetic based mineral filler into polypropylene improved modulus values while reducing tensile strength, elongation and impact values.

4

Effects of inorganic nanoparticles on mechanical and morphological properties of wood flour-polypropylene nano composites

Ismaeilimoghadam S., Masoudifar M., Nosrati B., Shamsian M.

Drewno : prace naukowe, doniesienia, komunikaty

|

2016

|

vol. 59, nr 196

127--137

EN

This research was conducted to examine the effect of SiO2 and TiO2 nanoparticles on the mechanical and morphological properties of wood flour-polypropylene nanocomposites. For this purpose, 60 (wt.%) wood flour was mixed with polypropylene. 4% maleic anhydride polypropylene was also used in all the compounds as a coupling agent. In addition, SiO2 and TiO2 nanoparticles were used as mineral fillers at 0, 1, 3 and 5%. The mixing process was performed inside an extruder and the test specimens were prepared by injection molding method. Bending and tensile tests were then performed on the specimens according to the ASTM standard. Scanning electron microscopy (SEM) was also used to show the distribution of nanoparticles over the composite substrate. The results showed that the composites containing nano-SiO2 had more favorable mechanical properties compared to those containing nano-TiO2. On the other hand, increasing the nanoparticles from 0 to 3% led to an increase in mechanical strength, however, the addition of more nano-fillers resulted in a significant decrease in mechanical strength. The results of SEM also showed a proper dispersion of nanoparticles at 1 and 3% levels, but using 5% nanoparticles caused the particles to aggregate on the composite substrate.

5

Właściwości kompozytów WPC o osnowie polietylenowej napełnionych mączką z łupin orzechów

Chmielnicki B., Konieczny J.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2014

|

[R.] 20, nr 1 (157)

12--20

PL

W artykule przedstawiono krótką charakterystykę kompozytów WPCs (ang. wood-plastic composites). Materiały te ze względu na swoje unikalne właściwości, będące połączeniem cech drewna oraz tworzyw polimerowych, stanowią alternatywę dla obu z nich. W niniejszej publikacji skupiono się na przedstawieniu właściwości kompozytów WPCs napełnionych mączką z łupin orzechów. Napełniacz ten cechuje się lepszymi właściwościami termicznymi niż mączka drzewna, a przez brak w jego strukturze celulozy i ligniny wchłania mniej wody.

EN

The article presents a brief description of WPCs (wood-plastic composites). These materials due to their unique properties, which combine characteristics of wood and plastic polymers as an alternative to both of them. This publication focuses on the properties of WPCs composites filled with flour derived from nutshells. The filler is characterized by better thermal properties than wood flour, and thanks to the lack of cellulose and lignin in the structure of this filler, it absorbs less water.

6

Wpływ zawartości wody na własności kompozytów polipropylenowych napełnionych mączką drzewną (WPC)

Zajchowski S., Patuszyński K.

Kompozyty

|

2005

|

R. 5, nr 3

35-39

PL

W ostatnich kilku latach można zauważyć wyraźny wzrost zainteresowań zarówno badaczy, jak i przetwórców polimerami zawierającymi mączkę drzewną (WPC), Istotną ich zaletą jest miedzy innymi możliwość otrzymania kompozytów tradycyjnymi metodami przetwórstwa termoplastów tj. wytłaczania i wtryskiwania. W pracy przedstawiono wyniki badań kompozytów Maienu P, S-901 z mączką drzewną Lignocel C 250 S i Lignocel P Super. Badania przeprowadzono na wiosetkach o przekroju 4x10 mm otrzymanych metodą wtryskiwania. Stężenia mączek, każdej oddzielnie w kompozycie, wynosiły 0:50%. Przeprowadzono badania skurczu liniowego (rys. 1), nasiąkliwości wagowej (rys. 2) oraz udarności (rys. 3). Oznaczono właściwości mechaniczne przy statycznym rozciąganiu prób moczonych w wodzie przez okres do 13 tygodni, oznaczając naprężenie na granicy plastyczności (rys. 4a), naprężenie przy zerwaniu (rys. 4c), wydłużenie względne przy granicy plastyczności (rys. 4b), wydłużenie względne przy zerwaniu (rys. 4d). Stwierdzono, że powyższe właściwości zależą przede wszystkim od stężenia mączki, w mniejszym stopniu od jej uziarnienia. Pomimo wyraźnej chłonności wody w porównaniu do samego Malenu P, S-901 właściwości mechaniczne badanych kompozytów nie ulegają zasadniczym zmianom. Stwierdzenie to jest istotne z punktu widzenia użytkowania gotowych wytworów. Przedstawione w komunikacie wyniki badań stanowią fragment prac prowadzonych w ramach grantu KBN 4 T08E 04822 Polimery termoplastyczne modyfikowane napemiaczem drewnopochodnym; preparatyka, przetwórstwo i właściwości.

EN

In last some years it has been noticed the significant increase in the interests in the polymers including the wood flour (WPC) both the explorers and the manufacturers. The essential advantage of many others is the possibility to obtain the composites by means of the traditional methods of processing thermoplastics i.e. the screw extrusion and the injection moulding. The results of the investigations into wood plastic composites-Malen P, S-901 with wood flour Lignocel C 250 S and Lignocel P Super have been presented in this article. The investigations were carried out on little paddles samples 4x10 mm in size, obtained by means of the injection moulding. The contents of the wood flour for each composite were from 0 to 50%. The investigations of linear shrinkage (Fig. 1), water absorption (Fig. 2), and impact strength (Fig. 3) were made. The mechanical properties at static tension for samples soaked for 13 weeks were determined. We determined tensile failure (Fig. 4c) stress at yield strength (Fig. 4a), elongation at yield strength (Fig. 4b), elongation at break were (Fig. 4d). It was found out that the mentioned properties depend above all on wood flour content, in a less degree ef its particle range. In spite of the significant absorption of the water in comparison to clear Malenu P, S-901 mechanical properties of studied composites do not undergo principle changes. This statement is essential from point of sight of using finished products. The results of the investigations which have been presented in the announcement make up the part of the lead research in grant of KBN 4 T08E in frames 04822 entitled ,,Thermoplastics modified polymer wood flour fillers; preparations, processing and properties".

7

Badania właściwości fizycznych i mechanicznych kompozytów polimerowo-drzewnych (WPC)

Zajchowski S., Gozdecki C., Kociszewski M.

Kompozyty

|

2005

|

R. 5, nr 3

45-50

PL

Przeprowadzono badania kompozytów polimerowo-drzewnych zawierających Malen P, S-901 oraz mączkę drzewną stężeniu od 0:60%. Mączkę drzewną otrzymano na rozdrabniaczu własnej konstrukcji, umożliwiającym uzyskanie przemiałów charakteryzujących się wysoką gęstością nasypową, równomiernym rozkładem granulometrycznym ze śladowym udziałem frakcji pylistej (rys. 1). Cząstki o wielkości od 200 do 500 um mieszano z polipropylenem i metodą wtryskiwania uzyskano wypraski w postaci wiosełek i beleczek. Wypraski wiosełkowe miały długość 150 mm i dwa różne przekroje: 4x10 oraz 10x10 mm. W celu lepszego odniesienia badanych kompozytów do właściwości tworzyw drzewnych wykonano dodatkową płytę z gniazdem formującym o wymiarach 140x30x20 mm, umożliwiającym otrzymanie beleczek odpowiadających kształtem i wielkością próbkom stosowanym w badaniach materiałów drzewnych. Dla wszystkich badanych materiałów oznaczono podstawowe właściwości fizyczne i mechaniczne, tj. gęstość, skurcz liniowy, nasiąkliwość, wytrzymałość na roz ciąganie, udarność i twardość. Uzyskane właściwości odniesiono do stężenia mączki w kompozycie. Wykazano korzystny wpływ mączki drzewnej na skurcz liniowy (rys. 2). Stwierdzono, że wraz ze wzrostem stężenia napehiiacza wartość skurczu maleje liniowo, osiągając dla kompozytu zawierającego 60% mączki wartość 0,2%. Dla wszystkich otrzymanych wyprasek oznaczono gęstość, która w znacznym stopniu zależy od stężenia mączki drzewnej (rys. 3). Pomimo iż gęstość obydwu składników kompozytu jest niższa od 1g/cm3, wraz ze wzrostem stężenia mączki gęstość kompozytu zwiększa się, a przy stężeniu około 50% przekracza nawet 1 g/cm3. Modyfikacja polipropylenu mączką drzewną wpływa także na zauważalną tendencję do absorpcji wody, jest ona jednak znikoma w porównaniu z nasiąkliwością drewna sosnowego, MDF czy płyty wiórowej (rys. rys. 4 i 5). Wyniki pomiarów wytrzymałości na rozciąganie badanych WPC (rys. 6) wykazały, że wytrzymałość ta silnie zależy od przekroju poprzecznego próbki przy identycznej zawartości w nich mączki drzewnej. Dla wszystkich prób wytrzymałość maleje od wartości 31 MPa dla samego Malenu do wartości 3,7 i 10 MPa dla kompozytów zawierających 60% mączki. Podobnie wzrost stężenia mączki wpływa na udarność kompozytu (rys. 7). Zwiększenie zawartości napełniacza obniża wartość udarności, która powyżej 50% jej zawartości nie ulega zmianie, a nawet wykazuje tendencję wzrostową. Jednakże wartości udarności przy tej samej zawartości mączki, a różnych przekrojach znacząco się różnią. Badania twardości WPC wykazały, że parametr ten zależny jest od stopnia napełnienia mączką drzewną (rys. 8). Zauważono przy tym, że każdorazowo kompozyt miał dużo wyższą twardość niż porównywane materiały drzewne (rys. 9). Stwierdzono, że z jednej strony otrzymane WPC można porównywać z tworzywami polimerowymi i oceniać metodami dla nich opracowanymi. Z drugiej strony wysoki stopień napełnienia kompozytów mączką drzewną upoważnia do porównania ich z właściwościami drewna tworzyw drzewnych typu MDF, płyta wiórowa. W pracy przeprowadzono takie porównanie, stwierdzając jednocześnie konieczność opracowania metod badawczych, które byłyby reprezentatywne dla WPC, i jednocześnie tworzyw drzewnych.

EN

The investigation into wood polymer composites containing Malen P, S-901 and wood flour content of 0:60% was carried out. Wood flour was obtained using a grinder constructed by us that makes it possible to receive milling characterized by high bulk density and distribution uniform with regard to grain size with a vestigial share of powdery fraction (Fig. 1). Particles of 200 to 500 um size were mixed with polypropylene and moulders in a form of little paddles and beams were obtained by means of injection moulding. The paddle-like moulders were 150 mm long and had two sections: 4x10 mm and 10x10 mm. In order to better relate the composites examined to the properties of wood-based materials, a supplementary board with a moulding mortise of 140x30x20 mm size that makes it possible to obtain beams corresponding with regard to shape and height to the samples used in the investigations into wood-based materials. The basic physical and mechanical properties, that is density, linear shrinkage, water absorption, tensile strength, impact, and toughness were determined for all the materials examined. The obtained properties were related to the content of wood flour in a composite. An advantageous effect of wood flour on linear shrinkage was demonstrated (Fig. 2). It was found out that when the content of a filler increases, the value of shrinkage decreases linearly, reaching the value of 0.2% for the composite containing the wood flour content of 60%. For all the moulders obtained density was determined, that to a considerable degree depends on the wood flour content (Fig. 3). Despite the fact that the density of both components of the composite is lower than 1 g/cm3, the density of the composite increases with the growth of the wood flour content, and at the content of approximately 50% even exceeds 1 g/cm3. The modification of propylene with wood flour also affects a noticeable tendency to water absorption, but it is, however, insignificant when compared to water absorption of pine-wood, MDF or particle board (Figs 4, 5). The results of tensile strength measurements of the wood plastic composites (WPC) (Fig. 6) showed that the tensile strength strongly depends on the cross-section of a sample at the same wood flour content in them. For all tests tensile strength decreases from the value of 31 MPa for Malen itself, to the value of 3.7 and 10 MPa for the composites containing 60% of wood flour. Similarly,the increase in the wood flour content affects the impact strength of the composite (Fig. 7). The increase of the content of a filler reduces the value of impact strength that at over 50% of its content does not change, but even shows a tendency to grow. However, the values of impact strength at the same wood flour content but with different sections considerably differ. The examinations of the toughness of WPC showed that this parameter is dependent on the level of wood flour content (Fig. 8). It was observed that the composite each tune had much higher toughness that wood-based materials compared (Fig. 9). It was found out that on the one hand the obtained WPCs can be compared with polymers and evaluated by using methods elaborated for them. On the other hand, the high level of wood flour content in composites enables to compare them with the properties of wood and wood-based materials of a MDF or particleboard type. The comparison was also made, resulting in a conclusion that it is necessary to work out research methods that are representative for both WPCs and wood-based materials.