Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Morphology and selected properties of kenaf fiber/cornhusk reinforced corn starch hybrid biocomposites

Hazrol M. D., Sapuan S. M., Ilyas R. A., Zainudin E. S., Zuhri M. Y. M., Abdul Wahab N. I.

Polimery

|

2022

|

Vol. 67, nr 11-12

575--587

EN

The study examined the effect of the cornhusk fibers (CHF) content on the structure, physical, mechanical and water barrier properties of composites obtained on the basis of corn starch (CS) and kenaf fiber (KF), used in the amount of 6 wt%. Sorbitol in the amount of 30 wt% was used as a plasticizer. Hybrid biocomposite films were obtained using the solution casting technique. The addition of CHF reduced the water absorption and solubility of the film in water. Increasing the CHF content in the composite resulted in greater film thickness, weight and density. Thanks to good biocompatibility (FESEM) the composites showed higher tensile strength and Young’s modulus. However, elongation at break was lower. FTIR results confirmed the intermolecular hydrogen bonding between the matrix and the fibers. The best properties were obtained at 6 wt% CHF content.

PL

W pracy zbadano wpływ zawartości włókien z łusek kukurydzy (CHF) na strukturę, właściwości fizyczne, mechaniczne i barierowe dla wody kompozytów otrzymanych na bazie skrobi kukurydzianej (CS) i włókna kenaf (KF), stosowanego w ilości 6% mas. Jako plastyfikator użyto sorbitol w ilości 30% mas. Folie biokompozytów hybrydowych otrzymywano techniką odlewania z roztworu. Dodatek CHF zmniejszał absorpcję wody i rozpuszczalność folii w wodzie. Zwiększenie zawartości CHF w kompozycie skutkowało większą grubością, gramaturą i gęstością folii. Dzięki dobrej biozgodności (FESEM) kompozyty wykazały większą wytrzymałość na rozciąganie oraz moduł Younga. Jednak wydłużenie przy zerwaniu było mniejsze. Wyniki FTIR potwierdziły obecność międzycząsteczkowych wiązań wodorowych między osnową polimerową i włóknami. Najlepsze właściwości uzyskano przy zawartości 6% mas. CHF.

2

Effect of fiber content and their hybridization on bending and torsional strength of hybrid epoxy composites reinforced with carbon and sugar palm fibers

Nik Baihaqi N. M. Z., Khalina A., Mohd Nurazzi N., Aisyah H. A., Sapuan S. M., Ilyas R. A.

Polimery

|

2021

|

T. 66, nr 1

36--43

EN

This study aims to investigate the effect of fiber hybridization of sugar palm yarn fiber with carbon fiber reinforced epoxy composites. In this work, sugar palm yarn composites were reinforced with epoxy at varying fiber loads of 5, 10, 15, and 20 wt % using the hand lay-up process. The hybrid composites were fabricated from two types of fabric: sugar palm yarn of 250 tex and carbon fiber as the reinforcements, and epoxy resin as the matrix. The ratios of 85 : 15 and 80 : 20 were selected for the ratio between the matrix and reinforcement in the hybrid composite. The ratios of 50 : 50 and 60 : 40 were selected for the ratio between sugar palm yarn and carbon fiber. The mechanical properties of the composites were characterized according to the flexural test (ASTM D790) and torsion test (ASTM D5279). It was found that the increasing flexural and torsion properties of the non-hybrid composite at fiber loading of 15 wt % were 7.40% and 75.61%, respectively, compared to other fiber loading composites. For hybrid composites, the experimental results reveal that the highest flexural and torsion properties were achieved at the ratio of 85/15 reinforcement and 60/40 for the fiber ratio of hybrid sugar palm yarn/carbon fiber-reinforced composites. The results from this study suggest that the hybrid composite has a better performance regarding both flexural and torsion properties. The different ratio between matrix and reinforcement has a significant effect on the performance of sugar palm composites. It can be concluded that this type of composite can be utilized for beam, construction applications, and automotive components that demand high flexural strength and high torsional forces.

PL

Zbadano wpływ dodatku przędzy z włókien palmy cukrowej o grubości 250 tex na wytrzymałość kompozytów epoksydowych wzmocnionych włóknem węglowym. Sumaryczna zawartość włókien w osnowie żywicy epoksydowej była równa 5, 10, 15 i 20% mas., a stosunek udziału przędzy palmy cukrowej do włókna węglowego wynosił 50 : 50 i 60 : 40. Właściwości mechaniczne kompozytów hybrydowych o stosunku osnowy do wzmocnienia 85 : 15 i 80 : 20 scharakteryzowano na podstawie testów na zginanie i skręcanie. Stwierdzono, że wytrzymałość na zginanie i skręcanie kompozytu epoksydowego z udziałem 15% mas. przędzy palmy cukrowej była większa niż pozostałych kompozytów niehybrydowych i wynosiła, odpowiednio, 7,40% i 75,61%. W wypadku kompozytów hybrydowych stwierdzono, że najlepszą wytrzymałość na zginanie i skręcanie wykazywały kompozyty z udziałem 15% mas. wzmocnienia w stosunku 60 : 40 włókien palmy cukrowej do włókien węglowych. Różna zawartość włókien wzmacniających w osnowie epoksydowej miała istotny wpływ na właściwości wytwarzanych kompozytów. Kompozyty tego rodzaju można wykorzystać do budowy elementów konstrukcyjnych i motoryzacyjnych, o dużej wytrzymałości na zginanie i działanie sił skręcających.

3

Electrical properties of sugar palm nanocrystalline cellulose reinforced sugar palm starch nanocomposites

Hazrol M. D., Sapuan S. M., Ilyas R. A., Othman M. L., Sherwani S. F. K.

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 5

363--372

EN

In this study, the effect of sugar palm nanocrystalline cellulose (SPNCC) loading (0.00–0.10 wt %) on the electrical resistance, resistivity, and conductivity of SPS/SPNCC (SPS – sugar palm starch) nanocomposite films were evaluated. The experiments were conducted using the four-probe method and Ohm’s law, resistivity and conductivity equations were utilized to obtain the electrical properties. The results revealed that the resistivity values of SPS/SPNCC films were found to be in the range of 3.1 · 102 to 1.5 · 104 (Ω · cm).

PL

Oceniono wpływ dodatku nanokrystalicznej celulozy otrzymanej z palmy cukrowej (SPNCC) (0,00–0,10% mas.) na rezystancję elektryczną, rezystywność i przewodnictwo folii wytworzonych z nanokompozytów (SPS/SPNCC) na bazie skrobi z palmy cukrowej (SPS). Badania przeprowadzono metodą czterosondową z zastosowaniem prawa Ohma; właściwości elektryczne określono na podstawie równań rezystywności i przewodności. Stwierdzono, że wartość rezystywności folii SPS/SPNCC mieści się w zakresie konduktywności od 3,1 · 102 do 1,5 · 104 (Ω · cm).

4

Effect of fiber orientation and fiber loading on the mechanical and thermal properties of sugar palm yarn fiber reinforced unsaturated polyester resin composites

Mohd Nurazzi N., Khalina A., Chandrasekar M., Aisyah H. A., Ayu Rafiqah S., Ilyas R. A., Hanafee Z. M.

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 2

115--124

EN

Sugar palm [Arenga pinnata (Wurmb.) Merr] fiber reinforced unsaturated polyester resin composites with 0°, 45°, and 90° fiber different orientations were prepared and tested. The composites were characterized for tensile, flexural, impact and compression properties using ASTM D3039, ASTM D790, ASTM D250, and ASTM D3410 standards, respectively. For the thermal characterization, dynamic mechanical analysis (DMA) was conducted to characterize the on storage modulus (E’), loss modulus (E’’) and damping behavior (tan δ) of the composites. The highest mechanical performance of composites was achieved at 0° of fiber orientation composites followed by 45° and 90° fiber orientations. The fiber loading was insignificant for the 90° fiber orientation as the properties were inconsistent. The theoretical value of modulus from the tensile test was calculated using rules of mixture (ROM) and compared with the experimental values for all composites specimens. This research showed that the optimum properties occurred at 30 wt % fiber loading as reflected by the superior tensile and flexural strengths. The optimum properties of compression, impact, storage modulus and better damping properties were achieved at 40 wt % fiber loading.

PL

Przygotowano kompozyty na bazie nienasyconej żywicy poliestrowej wzmocnionej różną ilością włókien palmy cukrowej [Arenga pinnata (Wurmb.) Merr] o rozmaite jorientacji: 0°, 45° i 90°. Z zastosowaniem norm, odpowiednio, ASTM D3039, ASTM D790, ASTM D250 i ASTM D3410 oznaczono wytrzymałość na rozciąganie i zginanie oraz odporność na uderzenie i ściskanie otrzymanych kompozytów. Właściwości termiczne scharakteryzowano metodą dynamicznej analizy mechanicznej (DMA); wyznaczono moduł zachowawczy (E’), moduł stratności (E”) i tangens kąta stratności (tan δ) kompozytów. Najlepsze właściwości mechaniczne kompozytów uzyskano w wypadku zastosowania włókien o orientacji 0° względem przyłożonej siły, a najgorsze w wypadku ułożenia włókien pod kątem 90°. W odniesieniu do kompozytów wzmocnionych włóknami o orientacji 90° udział włókien miał nieistotny wpływ na oznaczane właściwości, ponieważ wyniki były niespójne. Wartość teoretyczną modułu rozciągania wszystkich próbek kompozytów obliczono z wykorzystaniem reguły mieszania (ROM) i porównano z wartościami uzyskanymi doświadczalnie. Stwierdzono, że doskonałą wytrzymałość na rozciąganie i zginanie wykazywał kompozyt z 30 % mas. udziałem włókien, podczas gdy optymalne: wytrzymałość na ściskanie, udarność, moduł zachowawczy i właściwości tłumiące uzyskano w wypadku udziału 40 % mas. włókien.

5

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.

6

Mechanical properties of sugar palm yarn/woven glass fiber reinforced unsaturated polyester composites: effect of fiber loadings and alkaline treatment

Mohd Nurazzi N., Khalina A., Sapuan S. M., Ilyas R. A.

Polimery

|

2019

|

T. 64, nr 10

665--675

EN

In this paper, hybrid sugar palm yarn and glass fiber reinforced unsaturated polyester composites were investigated in relation to the effects of fiber loadings and alkaline treatment on the composite mechanical properties, such as tensile, flexural, impact and compression strength. The composites were fabricated at a weight ratio of matrix to reinforcement of 70 : 30 and 60 : 40, respectively, while the ratio of sugar palm yarn fiber to glass fiber was selected at 70 : 30, 60 : 40 and 50 : 50, respectively. The results revealed that the mechanical properties of the hybrid composites were increased with an increase of glass fiber loading for both 30 wt % and 40 wt % reinforcement content. The alkaline treatment of the sugar palm fibers have advantageous effect on the hybrid composite performance. The overall results indicated that the developed hybrid composites can be used as an alternative material for glass fiber reinforced polymer composites for various structural applications.

PL

Zbadano wpływ zawartości włókien i ich obróbki alkalicznej na właściwości mechaniczne wzmacnianych włóknem szklanym kompozytów nienasyconej żywicy poliestrowej z włóknami palmy cukrowej. Oceniano wytrzymałość kompozytów na rozciąganie, zginanie, uderzenie i ściskanie. Wytworzone kompozyty zawierały 30 oraz 40% mas. włókien, przy stosunku masowym włókien palmy cukrowej do włókien szklanych 70/30, 60/40 i 50/50. Stwierdzono, że wytrzymałość mechaniczna kompozytów hybrydowych zwiększa się ze wzrostem zawartości włókna szklanego, a obróbka alkaliczna włókien palmy cukrowej wywiera korzystny wpływ na właściwości zawierających ją kompozytów hybrydowych. Uzyskane wyniki wskazują, że opracowane kompozyty hybrydowe mogą być stosowane jako materiał alternatywny dla kompozytów polimerowych wzmacnianych jedynie włóknem szklanym.

7

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.

8

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.