Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of CaCO3 in pultruded glass fiber/unsaturated polyester resin composite on flexural creep behavior using conventional and time-temperature superposition principle methods

Johari A. N., Ishak M. R., Leman Z., Yusoff M. Z. M., Asyraf M. R. M.

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 11-12

792--800

EN

The effect of calcium carbonate on the creep phenomenon of glass fiber/unsaturated polyester resin composites (GFRP) (obtained by pultrusion) was investigated due to failure that happened during installation of one of the composite transmission tower. To assess long-term creep and predict the life of composites, a conventional bending method with 45-day creep and time-temperature superposition principle (TTSP) were used. In the conventional method, the composites (with and without calcium carbonate) underwent only slight deformation. It was found that their lifetime could be 25 years. However, based on the standard curve obtained by the TTSP method, significant differences were shown in the stability of calcium carbonate composite samples at 95°C (111 days) and 160°C (11 days). It was found that the addition of calcium carbonate extends the service life of the tested composites. Thus, the results obtained by the conventional method do not reflect the real behavior of the samples over time. On the other hand, the TTSP method allows better estimation of the long-term durability of composites.

PL

Zbadano wpływ węglanu wapnia na zjawisko pełzania kompozytu włókno szklane/nienasycona żywica poliestrowa (GFRP) (otrzymanego metodą pultruzji). Do oceny długoterminowego pełzania i prognozowania czasu użytkowania kompozytów stosowano konwencjonalną metodę zginania z 45-dniowym pełzaniem oraz metodę superpozycji czasowo-temperaturowej (TTSP). W konwencjonalnej metodzie kompozyty (z węglanem wapnia i bez niego) uległy tylko niewielkim odkształceniom. Stwierdzono, że czas ich użytkowania może wynosić 25 lat. Natomiast na podstawie krzywej wzorcowej, otrzymanej metodą TTSP, wykazano istotne różnice trwałości próbek kompozytów z węglanem wapnia w temperaturze 95°C (111 dni) i 160°C (11 dni). Stwierdzono, że dodatek węglanu wapnia wydłuża czas użytkowania badanych kompozytów. Wyniki uzyskane konwencjonalną metodą nie odzwierciedlają więc rzeczywistego zachowania się próbek w czasie, natomiast metoda TTSP umożliwia lepsze oszacowanie długoterminowej trwałości kompozytów.

2

Water absorption and water solubility properties of sago starch biopolymer composite films filled with sugar palm particles

Halimatul M. J., Sapuan S. M., Jawaid M., Ishak M. R., Ilyas R. A.

Polimery

|

2019

|

T. 64, nr 9

595--603

EN

The influence of addition of 10, 20, 30, 40 and 50 wt % sugar palm particles (SPP) on the water absorption properties of thermoplastic sago starch biopolymer composite films was investigated. The fillers were mechanically stirred with thermoplastic sagostarch mixtures for 30 minutes at 80 °C. The prepared films were then characterized for water absorption and water solubility. The SPP successfully reduce water absorption and thus increase barrier properties of thermoplastic sago starch biopolymer composite against water penetration, resulting in a more durable biocomposite films.

PL

Zbadano wpływ dodatku 10, 20, 30, 40 i 50% mas. cząstek włókien palmy cukrowej (SPP) na absorpcję wody termoplastycznych folii z biopolimeru skrobiowego sago. Cząstki napełniacza rozprowadzano mechanicznie w mieszaninie termoplastycznej skrobi sago przez 30 minut w 80 °C. Wyznaczano absorpcję wody i rozpuszczalność w wodzie otrzymanych folii. Cząstki SPP skutecznie zmniejszają wchłanianie wody, zwiększając tym samym właściwości barierowe termoplastycznego kompozytu skrobi sago względem wody, co umożliwia uzyskanie trwalszych folii biokompozytowych.

3

Effect of sago starch and plasticizer content on the properties of thermoplastic films: mechanical testing and cyclic soaking-drying

Halimatul M. J., Sapuan S. M., Jawaid M., Ishak M. R., Ilyas R. A.

Polimery

|

2019

|

T. 64, nr 6

422--431

EN

Studies on the effect of sago starch and plasticizer concentrations on the tensile and tearing properties of the produced starch films were carried out using universal testing machine. The results showed that both sago starch and plasticizer contents significantly affected the mechanical properties of starch films. With increasing the starch concentration, an increase in tensile strength was observed. This was accompanied by radically reduced tensile strain and increased tearing strength. On the contrary, when increasing the plasticizer concentration, a reduction in tensile and tearing strength was observed, as well as an increment in tensile strain. The results of repeated soaking and drying tests made on sago starch films showed that the films with high plasticizer and low starch content exhibited lower mass loss compared to those containing lower plasticizer and higher starch concentration. Increasing the number of soaking and drying cycles reduced starch dissolution and it was probably related to retrogradation process inside the film. In a nutshell, the study provided preliminary information to assess the possible application fields of sago starch films.

PL

Z zastosowaniem uniwersalnej maszyny testującej zbadano zależność wytrzymałości na rozciąganie i rozdarcie wytworzonych błon skrobiowych od zawartości w nich skrobi sago i plastyfikatora. Stwierdzono, że udział zarówno skrobi, jak i plastyfikatora (mieszanina sorbitolu i glicerolu 1 : 1) wpływają wyraźnie na właściwości mechaniczne otrzymanych błon. Zwiększenie zawartości skrobi powodowało wzrost wytrzymałości na rozciąganie połączone z drastycznym zmniejszeniem wartości naprężenia. Ponadto zwiększyła się wytrzymałość na rozerwanie. Większa zawartość plastyfikatora w błonie skrobiowej, w przeciwieństwie do udziału skrobi sago, prowadziła do zmniejszenia wytrzymałości na rozciąganie przy zwiększeniu wartości naprężenia, a także do zmniejszenia wytrzymałości na rozerwanie. Wyniki testu cyklicznego moczenia i suszenia błon skrobiowych sago wykazały, że błony z dużą zawartością plastyfikatora i małym udziałem skrobi charakteryzowały się małym ubytkiem masy, w przeciwieństwie do błon z dużą zawartością skrobi i małym udziałem plastyfikatora. Zwiększanie liczby cykli moczenia i suszenia wpływało na ograniczenie procesu rozpuszczania skrobi wwodzie, co można tłumaczyć przebiegającą retrogradacją cząsteczek skrobiowych sago. Przeprowadzone badania mogą być przydatne do określenia obszarów potencjalnych zastosowań błon wytworzonych ze skrobi sago.

4

Degradation and physical properties of sugar palm starch/ sugar palm nanofibrillated cellulose bionanocomposite

Atikah M. S. N., Ilyas R. A., Sapuan S. M., Ishak M. R., Zainudin E. S., Ibrahim R., Atiqah A., Ansari M. N. M., Jumaidin R.

Polimery

|

2019

|

T. 64, nr 10

680--689

EN

This paper aims to study the degradation rate of sugar palm nanofibrillated cellulose (SPNFCs) and sugar palm starch (SPS). SPNFCs were isolated from sugar palm fiber, while SPS is extracted from sugar palm trunk. The SPNFCs were reinforced with SPS biopolymer as biodegradable reinforcement materials of different diameter/length based on the number of passes of high pressurize homogenization process (5, 10 and 15 passes represented by SPS/SPNFCs-5, SPS/SPNFCs-10, and SPS/SPNFCs-15). These SPNFCs were incorporated into SPS plasticized with glycerol and sorbitol via solution casting method. Soil burial experiment performed on SPS and SPS/SPNFCs bionanocomposites showed that SPS was degraded more rapidly by losing 85.76% of its mass in 9 days compared to 69.89% by SPS/SPNFCs-15 bionanocomposite. The high compatibility between SPNFCs nanofiber and SPS biopolymer matrices can be observed through field emission scanning electron microscopy (FE-SEM).

PL

Zbadano szybkość degradacji nanowłóknistej celulozy wyizolowanej z palmy cukrowej (Arenga pinnata) (SPNFCs) oraz skrobi wydzielonej przez ekstrakcję z rdzenia pnia tej palmy (SPS). SPNFCs uzyskiwano z włókien palmy cukrowej, poddawanych homogenizacji pod wysokim ciśnieniem w 5, 10 lub 15 cyklach, otrzymując nanowłókna celulozy o różnej długości i średnicy. SPNFCs wprowadzano do SPS uplastycznionego mieszaniną (1 : 1) glicerolu isorbitolu. Metodą odlewania z roztworu wytwarzano błony nanokompozytowe SPS/SPNFCs-5, SPS/SPNFCs-10 i SPS/SPNFCs-15. Test glebowy procesu biodegradacji wykazał, że SPS ulegało szybszej degradacji, tracąc 85,76% swojej masy w ciągu 9 dni, w porównaniu z ubytkiem masy 69,89% w wypadku bionanokompozytu SPS/SPNFCs-15. Na podstawie analizy metodą skaningowej mikroskopii elektronowej z emisją polową (FE-SEM) stwierdzono dużą kompatybilność między nanowłóknami SPNFCs i biopolimerową osnową SPS.

5

Mechanical properties of kenaf fiber thermoplastic polyurethane-natural rubber composites

Noor Azammi A. M., Sapuan S. M., Ishak M. R., Sultan M. T. H.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 7-8

524--530

EN

Thermoplastic polyurethane-natural rubber TPUR-NR composites filled with treated and untreated kenaf fiber as filler were prepared at different TPUR and NR contents. The content of kenaf fiber was maintained at 12.5 wt % and the fiber was treated with 6 % solution of sodium hydroxide (NaOH), then dried for 24 hours in 100 °C, hot blended with polymer components, pulverized and pressed. The mechanical properties of the composites such as tensile, flexural and impact strength were determined, and their dependence on NaOH treatment of kenaf fibers was investigated. The analysis using scanning electron microscope (SEM) was implemented to identify the effect of alkali treatment on the microstructure of kenaf fiber and TPUR-NR composites. An improvement of fiber surface roughness and bonding between the fiber and polymer as well as an increase in impact energy and elongation at break of the composites was observed.

PL

Otrzymano kompozyty na osnowie termoplastycznego poliuretanu (TPUR) i naturalnego kauczuku (NR) (o różnej zawartości TPUR i NR), napełnionej włóknami kenafu KF (12,5% mas.). Włókna poddawano wstępnej obróbce przy użyciu 6% roztworu wodorotlenku sodu, suszono w temp. 100 °C przez 24 h, mieszano na gorąco z komponentami polimerowymi, pulweryzowano i prasowano. Zbadano właściwości mechaniczne przy ściskaniu i rozciąganiu oraz odporność na uderzenie kompozytów zawierających modyfikowane lub niemodyfikowane włókna kenafu, a także wpływ alkalicznej obróbki włókien na właściwości kompozytu. Obserwacje mikrostruktury kompozytów prowadzono metodą skaningowej mikroskopii elektronowej. Stwierdzono, że obróbka włókien KF roztworem NaOH wpłynęła na zwiększenie chropowatości ich powierzchni i zdolności wiązania z osnową polimerową, a także na poprawę odporności na uderzenie i zwiększenie wydłużenia przy zerwaniu kompozytów zawierających modyfikowane włókna.

6

Crushing behavior of kenaf fiber/wooden stick reinforced epoxy hybrid "green”composite elliptical tubes

Alkateb M., Sapuan S. M., Leman Z., Jawaid M., Ishak M. R.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 6

436--443

EN

In this paper, an investigation on crushing behavior of kenaf fiber/wooden stick reinforced epoxy hybrid composite elliptical tubes is presented. Kenaf fiber reinforced epoxy elliptical composite tubes, unsupported and supported by wooden sticks (4, 6 and 8), were fabricated using hand lay-up process. The crushing tests were performed at a constant speed of 20 mm/s to explore the potential effect of wooden sticks on the specific energy and mechanical behavior of kenaf fiber reinforced epoxy composite elliptical tubes. As a result of the study, it was found that the load carrying capacities of kenaf fiber reinforced epoxy composite tubes were gradually increased with the number of wooden sticks. Generally, the investigation showed that kenaf fiber reinforce depoxy composite elliptical tubes supported by wooden sticks demonstrated superior specific energy absorption and crashworthiness compared to the composite tubes unsupported. Further, the results also revealed that all specimens have failed in longitudinal failure modes. In this regard, an elliptical composite tube supported by 8 wooden sticks exhibited the best energy absorption capability.

PL

Przedstawiono wyniki badań odporności na zgniatanie eliptycznych rur wykonanych metodą laminowania ręcznego z hybrydowych kompozytów żywicy epoksydowej z włóknami kenafu, wzmacnianych 4, 6 lub 8 prętami drewnianymi. Testy zgniatania prowadzono przy stałej szybkości 20 mm/s, w celu oceny potencjalnego wpływu wzmacniających prętów drewnianych na energię właściwą oraz właściwości mechaniczne kompozytów. Stwierdzono, że zdolność do przenoszenia obciążeń przez rury kompozytowe zwiększała się ze wzrostem liczby prętów wzmacniających. Badania wykazały, że wzmocnienie prętami drewnianymi rur eliptycznych z kompozytów żywicy epoksydowej z włóknami kenafu wpływa na zwiększenie zdolności absorpcji energii oraz odporności na zderzenia. Wszystkie próbki ulegały zniszczeniu w kierunku wzdłużnym. Największą zdolność pochłaniania energii wykazywała rura kompozytowa wspierana przez 8 prętów drewnianych.

7

Material Characterization of Roselle Fibre (Hibiscus sabdariffa L.) as Potential Reinforcement Material for Polymer Composites

Nadlene R., Sapuan S. M., Jawaid M., Ishak M. R., Yusriah L.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2015

|

Vol. 23, no. 6 (114)

23--30

EN

Recently, in line with rising environmental concerns, researchers are now replacing synthetic fibres with natural ones as the main component in composites. Natural fibres are preferred to synthetic fibres because of several advantages such as biodegradable, light weight, low cost and good mechanical properties. Roselle is one of the plants found to be suitable to be used to produce natural fibres. In this work, we analysed the physical, thermal and mechanical characteristics of roselle fibre. Roselle fibre has good physical properties which lead to the dimensional stability of the composite product. The result obtained indicated that the moisture content of roselle fibre is 10.9%, while water absorption is 286.5%. Thermal gravimetric analysis (TGA) was conducted to understand the thermal stability of roselle fibre at high temperature. The results show that the initial degradation of roselle fibre starts at 225 °C and completes the decomposition of the lignocellulosic component at 400 °C. A tensile test was conducted to investigate the mechanical properties of roselle fibre. The tensile strength of roselle fibre is 130-562 MPa. On the basis of the properties of roselle fibres obtained, we concluded that roselle fibre is one of the good natural fibres that can be used as reinforced material for the manufacturing of polymer composites for different applications, while at the same time saving the cost required to manage the agro waste.

PL

Ketmia szczawiowa jest jedną z roślin o której sądzi się, że może być przydatna do produkcji włókien naturalnych. W pracy przeanalizowano fizyczne, termiczne i mechaniczne właściwości włókien z ketmii szczawiowej. Ich dobre właściwości fizyczne przyczyniają się do wymiarowej stabilności kompozytu. Badania wykazały, że zawartość wilgoci wynosi 10.9%, podczas gdy absorpcja wody 286.5%. Analizę TGA przeprowadzono dla wykazania stabilności termicznej w wysokich temperaturach. Wyniki wykazały, że początkowa degradacja włókien zaczyna się przy 225 °C, a całkowity rozkład składników ligninocelulozowych występuje przy 400 °C. Stwierdzono, że wytrzymałość włókien na rozrywanie wynosi 130 – 562 MPa. Na podstawie analizy właściwości włókien ketmii szczawiowej można wnioskować, że włókna te są dobrymi gatunkowo włóknami naturalnymi dla wzmacniania kompozytów polimerowych przeznaczonych dla różnych zastosowań, a jednocześnie ich przerób pozwala na oszczędności przy utylizacji odpadów.