Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mechanical Properties of Polypropylene Composites with Different Reinforced Natural Fibers – A Comparative Study

Simamora Pintor, Simanjuntak Josua, Sinulingga Karya, Laksono Andromeda Dwi

Journal of Ecological Engineering

|

2023

|

Vol. 24, nr 7

311--317

EN

Developing environmentally friendly and recyclable natural fiber-reinforced polymer composites has recently attracted researchers’ attention and interest. Herein, a comparative study was conducted to compare the mechanical properties of polypropylene (PP) composites with different natural fiber reinforcement, including palm fiber (Arenga pinnata), rice straw (Oryza sativa), coconut husk (Cocos mucifera), old world forked fern leaves (dicranopteris linearis), and snake plant (Sansevieria trifasciata). This study aimed to compare the influence of the five natural fiber materials on the tensile strength and flexural strength of PP composites. The natural fibers were chemically treated with a 5% NaOH solution for 2.5 hours. In the preparation of composites, polypropylene as the matrix is heated to 300 °C and mixed randomly with natural fibers. The test results indicate that the composite with the highest tensile strength (38% higher than the lowest) and flexural strength (102% higher than the lowest) is obtained using the PP composite with reinforced rice straw fiber. In contrast, the PP composites with palm fiber have the lowest tensile strength (72% from the highest tensile strength) and the lowest flexural strength (UFSmin) (62% from the highest flexural strength) corresponds to the PP composites with coconut fiber. This study revealed that the flexural strength of all composite samples was greater than that of pure PP.

2

Flammability and morphology of Agel leaf fibre- epoxy composite modified with carbon powder for fishing boat applications

Kurniasih P., Wirawan W. A., Narto A., Pribadi O. S., Imron N. A., Rachman N. F., Pradipta A.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2023

|

Vol. 122, nr 1

13--21

EN

Purpose: Fibre Reinforced Polymer Composites have been extensively developed to construct fishing vessels. This study reports on the successful development of the Agel Leaf Fibre (ALF)- Epoxy composite reinforced with carbon powder and fabricated using the Vacuum Infusion method. Design/methodology/approach: The composites were prepared by varying the carbon powder filler content at volumes of 0%, 10%, and 30%. The fire resistance of the composites was investigated using a burning test according to ASTM D-3014 standards. The morphology of the composites was observed through SEM analysis and analysed using ImageJ software. Findings: The research findings reveal that adding 30% carbon powder in the HCP composite reduced the burning rate by 42.624 mm/sec and the time to ignition by 17.33 seconds, indicating improved fire resistance properties. The carbon powder inhibited flame propagation and reduced the combustion rate by 0.49%. The SEM examination confirmed that the fibre porosity decreased, resulting in a denser composite with enhanced fibre-matrix adhesion. Therefore, the implementation of fire-resistant composite materials in fishing vessel construction can be realised. Research limitations/implications: The present study primarily examined the immediate effects of carbon powder additions on the morphology of the composites. However, it is crucial to consider these composites’ long-term stability and durability. Future research should investigate the ageing behaviour, considering environmental factors such as humidity, temperature, and UV radiation, to assess their impact on the morphology and flammability resistance of the composites. Additionally, it is essential to acknowledge that other factors, including fibre orientation, fibre length, and matrix properties, can significantly influence the overall performance of the composites. Practical implications: The enhanced flammability resistance of Agel Leaf Fibre-Epoxy composites with carbon powder additions holds significant benefits for fishing boat applications. In marine environments, the risk of fire incidents on fishing boats is high, making materials with good fire resistance highly desirable. Therefore, implementing fire-resistant composite materials in fishing boat construction can be realised to reduce the risk of fire incidents in high-seas fishing vessels. Originality/value: Composites with added carbon powder exhibited smaller flames, slower burning rates, and a lack of significant flame propagation. This suggests that adding carbon powder acts as an oxygen barrier and reduces the availability of fuel within the composite.

3

Effect of injection parameters on tensile and flexural properties of green composites

Rathore Rajat, Bhattacharjee Saugata, Bora Prayas, Rao Gorrepotu Surya, Samanta Sutanu, Debnath Kishore

Composites Theory and Practice

|

2022

|

R. 22, nr 4

196--204

EN

Natural fibres are used to develop green composites due to their environmentally friendly nature, ease of availability, low cost, higher strength, as well as good thermal, acoustic, and insulating properties. In this study, jute fibre (JF) and sisal fibre (SF) were considered as reinforcement and a biodegradable polymer, namely polylactic acid (PLA), was selected to fabricate the composites by the injection moulding process. The fibres were chemically treated with sodium hydroxide (NaOH) at a concentration of 2% to improve the characteristics of the fibre. The effect of the injection moulding parameters like injection pressure (bars), injection speed (mm/s), and melting temperature (°C) on the tensile and flexural properties of the sisal fibre/polylactic acid (SF/PLA) and jute fibre/polylactic acid (JF/PLA) composites were investigated. Taguchi’s L9 orthogonal array was chosen for the design of experiments, and analysis of variance (ANOVA) was performed to find the significance and contribution of the selected parameters. The optimum levels from the main plots of both the tensile and flexural strength of the JF/PLA composite were found to be the injection pressure of 90 bars, injection speed of 60 mm/s, and injection temperature of 165°C. Meanwhile, the optimum level of tensile strength for SF/PLA-based composite was recorded as the injection pressure of 70 bars, injection speed of 40 mm/s, and temperature of 165°C. For the flexural strength, the optimum level was determined as the injection pressure of 90 bars, injection speed of 60 mm/s, and temperature of 165°C.

4

Grafting Modification of Natural Fibres with Cyclodextrin

Liu Jinshu, Ma Xiaoyan, Shi Wenzhao, Xing Jianwei, Ma Chaoqun

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2020

|

Vol. 28, no. 6 (144)

15--23

EN

Over the years, a multiplicity of grafting modification techniques have been studied to combine the adsorption and wettability of natural fibres with the capacity of cyclodextrins (CDs) to form inclusion complexes. The fixation of CDs on fibres is possible using crosslinking agents or reactive derivatives of cyclodextrins. Various crosslinking chemicals are suitable to bind the hydroxyl groups of non-reactive cyclodextrins with those of natural fibres by way of spraying, padding, surface coating, and impregnation. Nano-composite dense polimer film could also be formed to anchor the cyclodextrin on the natural fibre surface by the methods of hydrogen binding or covalent binding in sol-gel. A vinyl monomer such as glycidyl methacrylate was used to form polymer coatings due to the pendant epoxy group coupled with the –OH of cyclodextrin and natural fibres. This review also focused on the derivatives of CDs with the reactive group reacting with the hydroxyl groups of natural fibres.

PL

Przez lata badano wiele technik szczepienia, aby połączyć adsorpcję i zwilżalność włókien naturalnych ze zdolnością cyklodekstryn (CD) do tworzenia kompleksów inkluzyjnych. Utrwalanie CD na włóknach jest możliwe przy użyciu środków sieciujących lub reaktywnych pochodnych cyklodekstryn. Różne chemikalia sieciujące są odpowiednie do wiązania grup hydroksylowych niereaktywnych cyklodekstryn z tymi z włókien naturalnych poprzez natryskiwanie, napawanie, powlekanie powierzchni i impregnację. W celu zakotwiczenia cyklodekstryny na powierzchni włókien naturalnych metodami wiązania wodoru lub wiązania kowalencyjnego w zolu-żelu można zastosować możliwość tworzenia nano-kompozytowej folii polimerowej. W pracy do utworzenia powłok polimerowych użyto monomeru winylu – metakrylan glicydylu. W artykule skupiono się również na pochodnych CD z grupą reaktywną reagującą z grupami hydroksylowymi włókien naturalnych.

5

Diversity of Plant Biostimulants in Plant Growth Promotion and Stress Protection in Crop and Fibrous Plants

Skwarek Monika, Nawrocka Justyna, Lasoń-Rydel Magdalena, Ławińska Katarzyna

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2020

|

Vol. 28, no. 4 (142)

34--41

EN

Nowadays, farmers and entrepreneurs strive to obtain higher and better quality seeds and plant products containing fibre by providing plants with optimal growth conditions using agrotechnical methods such as crop rotation, enhancing soil quality and protection against diseases. The use of biostimulants, substances that promote plant growth and resistance, seems to be the best way to achieve satisfying results. Biostimulants are included in the modern plant industry and environment-friendly crop management as they enhance the quality of crops while reducing chemical inputs. In textile plants, biostimulants can affect fibre structures regardless of the part of the plant they come from – seed, bast or leaf. The possible positive influence may be related to the increase in fibre length, shape, diameter, strength, flexibility, abrasion resistance, moisture absorbency, and antimicrobial properties. The purpose of this review is to better understand the unique characteristics of different biostimulants, which have a great influence on crop and fibrous plant properties.

PL

Obecnie rolnicy i przedsiębiorcy dążą do uzyskania lepszej jakości nasion i produktów roślinnych, w tym także włókna, po zapewnieniu roślinom optymalnych warunków wzrostu, stosując metody agrotechniczne, takie jak płodozmian, poprawa jakości gleby lub ochrona przed chorobami. Zastosowanie biostymulatorów, jako substancji sprzyjających indukcji wzrostu i ochrony roślin, wydaje się być najlepszym sposobem na osiągnięcie satysfakcjonujących rezultatów. Biostymulatory mogą stanowić część nowoczesnego i przyjaznego dla środowiska rolnictwa, ponieważ poprawiają jakość upraw, zmniejszając nakłady chemiczne. W roślinach włóknotwórczych, biostymulatory mogą wpływać na struktury włókien, niezależnie od części rośliny, z której pochodzą – nasion, pędu lub liścia. Pozytywny wpływ działania biostymulatorów może być związany ze wzrostem długości włókien, średnicy, wytrzymałości, elastyczności, odporności na ścieranie, absorpcji wilgoci lub właściwościami przeciwdrobnoustrojowymi. Celem pracy przeglądowej było lepsze zrozumienie unikalnych cech różnych biostymulatorów, mających istotny wpływ na właściwości roślin uprawnych i włóknotwórczych.

6

Effects of the Vacuum Moulding Process on the Mechanical Properties of Cotton/Epoxy Composite

Tafur C. L., Mora E. E., Baracaldo R. R.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2018

|

Vol. 26, no. 3 (129)

93--97

EN

A study on the effect of the vacuum assisted resin transfer moulding (VARTM) manufacturing process on the mechanical properties of cotton/epoxy composite is presented in this investigation. Woven cotton was used as reinforcing material embedded in epoxy resin. The woven cotton was treated with sodium hydroxide for one hour at concentrations of 0% to 20%. The tensile test showed that the untreated material had the highest ultimate strength and Young’s modulus. Observation of the fracture surface by scan electronic microscopy (SEM) was compared to the hand lay-up process as well as the results of the tensile test. The comparison showed that the VARTM process presents better mechanical properties than the hand lay-up process due to the reduction in discontinuities observed by means ofoptical microscopy.

PL

W pracy przedstawiono badanie wpływu procesu wytwarzania kompozytów metodą VARTM (vacuum assisted resin transfer moulding) na właściwości mechaniczne kompozytów bawełniano-epoksydowych. Jako materiał wzmacniający osadzony w żywicy epoksydowej zastosowano tkaninę bawełnianą. Tkaninę bawełnianą poddano obróbce wodorotlenkiem sodu przez godzinę w stężeniach od 0% do 20%. Próba rozciągania wykazała, że materiał nie poddany obróbce miał najwyższą wytrzymałość końcową i moduł Younga. Dokonano obserwacji powierzchni pęknięcia metodą mikroskopii skaningowej (SEM), a wyniki porównano z procesem ręcznego układania. Porównanie wykazało, że proces przy zastosowaniu procesu VARTM otrzymano lepsze właściwości mechaniczne kompozytów, niż przy uzyciu procesu ręcznego układania.

7

Investigation of the Properties of Natural Fibre Woven Fabrics as a Reinforcement Materials for Green Composites

Karahan M., Ozkan F., Yildirim K., Karahan N.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2016

|

Vol. 24, no. 4 (118)

98--104

EN

The mechanical properties of flax and jute woven fabrics were investigated and compared with each other. Mechanical properties of the yarns and fabrics were characterised and compared for each scale. The fabric structure, yarn physical properties, fibre cross-section, and fibre molecular structure parameters of the fabric were investigated. FTIR and TGA thermogram analyses were applied to the fabrics to characterize them. The fabric tensile strength was attributed to the composite tensile strength, but there was not a direct relation. The tensile strength of natural fibre fabrics was determined as significantly reduced depending on the temperature increase. This condition should be considered as an important limitation for composite applications.

PL

Badano i porównywano mechaniczne właściwości tkanin z lnu i juty. Badano właściwości zarówno przędz jak i wykonanych z nich tkanin. Brano pod uwagę strukturę tkanin, fizyczne właściwości przędz, przekroje włókien i molekularną strukturę włókien. Stosowano metodę FTIR i analizy TGA. Porównywano wytrzymałość na rozciąganie tkanin i wykonanych z nich kompozytów, nie stwierdzając bezpośrednich zależności. Stwierdzono znaczny spadek wytrzymałości przy wzroście temperatury. Powinno to być brane pod uwagę jako istotny warunek ograniczający zastosowanie kompozytów z włókien naturalnych przy pracy w podwyższonych temperaturach.

8

Physicochemical and Mechanical Properties of Different Morphological Parts of the Tea Tree (Melaleuca alternifolia) Fibres

Jammy R., Sahari J.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2015

|

Vol. 23, no. 6 (114)

31--36

EN

Tea tree fibres as underutilised fibres were investigated physically, chemically and mechanically. From this study, it was found that the tea tree leaf (TTL) had the highest density - 0.42 g/cm3, and the highest percentage of water absorption - 69.9%. From the tensile strength, the tea tree trunk (TTT) gave the highest value - 65.44 MPa, followed by the tea tree branch (TTB) - 48.43 MPa and tea tree leaf (TTL) - 47.47 MPa. The chemical composition of fibres showed TTT had the highest cellulose content, which is 33.9%, followed by TTB -27.2%, and TTL - 13.5%. Meanwhile TTL had the highest extractive value - 16.4%, almost 3 times higher than TTB and TTT due to the existence of tea tree oil in TTL. From the FTIR result, TTL, TTB and TTT had similar spectra and no major differences. This paper aims to rationalise the potential of underutilised tea tree (Melaleuca alternifolia) waste as a novel source of natural fibre, to become a potential reinforcement or filler in the development of a new biocomposite.

PL

Na podstawie badań stwierdzono, że liście drzewa herbacianego mają najwyższą gęstość 0.42 g/cm3 i najwyższą zawartość procentową absorpcji wody 69.9%. Badając wytrzymałość stwierdzono, że włókna z pnia drzewa herbacianego charakteryzują się najwyższą wytrzymałością 65.44 MPa, podczas gdy włókna z gałęzi mają wytrzymałość 48.43 MPa, a z liści 47.47 MPa. Badanie składu chemicznego wykazało, że włókna z pnia mają najwyższą zawartość celulozy 33.9%, podczas gdy z gałęzi 27.2% i liści 13.5%. Możliwość ekstrakcji jest największa dla liści 16.4%, prawie trzykrotnie wyższa niż dla gałęzi i pnia w wyniku zawartości w liściach olejku z drzewa herbacianego. Na podstawie badań FTIR stwierdzono, że poszczególne rodzaje morfologiczne włókien mają zbliżone rozkłady spektralne bez zasadniczych różnic. Głównym celem artykułu jest udowodnienie możliwości wykorzystania odpadów z drzewa herbacianego jako nowego źródła włókien naturalnych mogącego służyć jako potencjalne wzmocnienie lub wypełnienie przy opracowaniu nowych biokompozytów.

9

New biocomposites based on hemp hurds

Cigasova J., Stevulova N., Sicakova A.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2015

|

z. 62, nr 3/II

75--81

EN

The development in the field of building materials tending to biocomposites made from natural resources is increasing worldwide. Natural fibre-reinforced composites are attractive due to their environmental and economic advantages. Natural fibres such as kenaf, jute, hemp and sisal are combined with inorganic matrix (based on conventional and/or non conventional material) in biocomposites for their application in building industry. A great importance in Europe has technical hemp as sustainable and fast renewable resource of lignocellulosic fibres with high specific strength, which can be utilized as filler/reinforcement material in composites. This paper presents the results obtained from an experimental study of the mechanical and physical properties of biocomposites prepared with Portland cement as a binder and chemically treated and untreated hemp hurds as a filling agent.

PL

Trendy rozwoju w dziedzinie materiałów budowlanych skłaniają się w stronę biokompozytów z zastosowaniem materiałów odnawialnych. Kompozyty wzmacniane włóknami naturalnymi są atrakcyjne z powodu ich zalet uwzględniających ekologiczne i ekonomiczne aspekty. Biokompozyty przeznaczone do zastosowań w budownictwie, składają się z naturalnych włókien, takich jak ketmia konopiowata, juta, konopie czy agawa są związane z matrycą nieorganiczną (opartą na konwencjonalnych i/lub niekonwencjonalnych materiałach). Ogromne znaczenie w Europie mają konopie techniczne jako ekologiczny i szybko odnawialny zasób włókien lignocelulozowych o wysokiej wytrzymałości, które mogą być wykorzystywane jako wypełniacz i materiał zbrojący w kompozytach. Artykuł prezentuje wyniki badań doświadczalnych właściwości mechanicznych i fizycznych biokompozytów przygotowanych na bazie cementu portlandzkiego jako spoiwo, oraz włókien konopnych nie modyfikowanych i modyfikowanych chemicznie jako wypełniacz.

10

Wpływ winylo-funkcyjnych polisiloksanów na palność kompozytów wypełnionych włóknem naturalnym

Gąsiorowski R., Rojewski S., Bujnowicz K., Wesołek D., Maciejewski H., Wójcik R.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2014

|

[R.] 20, nr 6 (162)

499--501

PL

Prowadzone badania mają na celu poznanie wpływu winylo-funkcyjnych polisiloksanów o różnej strukturze na palność wypełniacza lignocelulozowego oraz przygotowanego kompozytu. W roli wypełniacza zastosowano włókno lniane, które zmodyfikowano polisiloksanami winylo-funkcyjnymi. Matrycę przygotowanych kompozytów stanowił polietylen (PE). Kompozyty przygotowano na wytłaczarce laboratoryjnej, a następnie zbadano ich palność przy użyciu mikrokalorymetru pirolizy i spalania (PCFC) oraz kalorymetru stożkowego.

EN

The studies are designed to investigate the effect of various structured vinyl-functional polysiloxanes on the flammability of lignocellulosic filler and prepared composite. In the role of the filler was used flax fibre which has been modified with vinyl-functional polysiloxanes. The matrix of prepared composites was polyethylene (PE). The composites were prepared on a laboratory mixing extruder and then tested for flammability using pyrolysis and combustion flow calorimeter (PCFC) and cone calorimeter.

11

Wpływ modyfikacji napełniacza lignocelulozowego związkami krzemu na palność i adhezję z polimerową matrycą kompozytu

Gąsiorowski R., Rojewski S., Wesołek D., Maciejewski H., Bujnowicz K.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 4 (154)

336--339

PL

Prowadzone badania mają na celu poznanie wpływu związków krzemu na palność napełniacza lignocelulozowego oraz jego adhezję z polimerem stanowiącym osnowę kompozytu. W roli napełniacza zastosowano włókno lniane, które zmodyfikowano amino-, alkilo-, chloropropylo-, epoksy- i metakryloksy- funkcyjnymi silanami. Matrycę przygotowanych kompozytów stanowił kopolimer chlorku winylu z etylenem. Palność zbadano przy użyciu mikrokalorymetru pirolizy i spalania (PCFC), natomiast strukturę powierzchniową włókien oraz wpływ modyfikacji na adhezję oceniono przy pomocy elektronowego mikroskopu skaningowego (SEM).

EN

The studies are designed to investigate the effect of silicon compounds on the flammability of a lignocellulosic filler and its adhesion with the polymer forming the matrix of the composite. In the role of the filler, flax fiber was used and it was modified with amino-, alkyl-, chloropropyl-, epoxy- and methacryloxy- functional silanes. The matrix of the prepared composites was a copolymer of vinyl chloride with ethylene. Flammability was tested using pyrolysis and a combustion microcalorimeter (PCFC), while the surface structure of the fibers and the effect of the modifications on the adhesion was examined using a scanning electron microscope (SEM).

12

Wpływ modyfikacji chemicznych włókien naturalnych na palność kompozytów poliuretanowych

Gąsiorowski R., Rojewski S., Wesołek D., Wójcik R.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2012

|

[R.] 18, nr 3

189-193

PL

Oczekiwanym wynikiem badań jest innowacyjny kompozyt poliuretanowy z chemicznie modyfikowanym włóknem naturalnym (PU-MF), charakteryzujący się zmniejszoną palnością. Celem pracy jest modyfikacja włókien naturalnych w celu zmniejszenia palności, a także poprawienia kompatybilności z polimerową matrycą kompozytu. Włókna naturalne zostały zmodyfikowane metodami chemicznymi, takimi jak merceryzacja, acetylacja i modyfikacja kwasem karboksylowym. Modyfikowane chemicznie włókna naturalne (MF) zostały dodane do żywicy poliuretanowej (PU), a następnie wysuszone do stałej masy. Palność zbadano przy użyciu mikrokalorymetru pirolizy i spalania (PCFC), natomiast strukturę powierzchniową włókien oraz wpływ modyfikacji na adhezję oceniono elektronowym mikroskopem skaningowym (SEM).

EN

The expected result of research is innovative polyurethane composite with chemically modified natural fibre (PU-MF) characterized with reduced flammability. Aim of the work is modification of natural fibers to reduce its flammability as well as improve compatibility to the composite polymer matrix. Natural fibers were modified with chemical methods such as mercerization, acetylation, benzoylation and modification with carboxylic acid. Chemically modified natural fibres (MF) were added to polyurethane (PU) resins and then all dried to solid phase. Flammability was examined using pyrolysis and combustion flow calorimeter (PCFC), while the structure of the fiber surface and the effect of modifications on the adhesion was examined using scanning electron microscope (SEM).

13

Kompozyty z odpadów folii PEHD i napełniacza roślinnego w postaci łuski owsa

Sałasińska K., Ryszkowska J.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2012

|

[R.] 18, nr 6

642-646

PL

W ramach pracy wytworzono kompozyty, którego osnowę stanowił polietylen odpadowy pozyskany z selektywnej zbiórki odpadów opakowaniowych, zaś jako wypełnienie zastosowano drobno zmielone łuski owsa. Wykonano mieszanki o różnej zawartości napełniacza (11, 25 i 34% mas.) i poddano je serii badań pozwalającej na określenie ich cech użytkowych oraz odporności na działanie czynników środowiskowych. Najlepszymi właściwościami mechanicznymi charakteryzowały się kompozyty o udziale napełniacza na poziomie 25% mas., zaproponowana zawartość pozwala na wykorzystanie NFC również do aplikacji zewnętrznych.

EN

Within the framework of the work composites were produced whose matrix constituted polyethylene gained from packaging waste while milled oat hulls was used as filling. The mixtures with different filler content were made (11, 25 and 34 wt. %), the produced materials were analyzed for their properties and resistance to environmental factors. The best mechanical properties were characterized by composites with 25% mass. filler, proposed content allows to use the NFC also to external applications.

14

Kompozyty na osnowie poliamidu z surowców odnawialnych napełniane włóknami naturalnymi i syntetycznymi

Sroka M., Kuźniar P., Kuciel S.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2012

|

[R.] 18, nr 6

649-652

PL

W pracy przedstawiono rezultaty badań nad kompozytami na osnowie termoplastycznych polimerów konstrukcyjnych napełniane włóknami. Nowością jest ocena możliwości zastosowania biopoliamidu wyprodukowanego z odnawialnych surowców oraz włókien lnu, co pozwala na stworzenie niezwykle ekologicznych, przyjaznych w użyciu i łatwych do utylizacji produktów. Przeprowadzone badania pokazały możliwość stosowania różnych włókien i przez to kształtowanie odpowiednich dla danego rozwiązania właściwości wytrzymałościowych.

EN

In this work presented the results of test on composites based on engineering polymer filed with fibers. Moreover polymers based on renewable sources and hemp fibers allow to create unusually ecologic and eco-friendly composites which are easy to utilize. Proceeded tests showed possibility of using different fibers as a fillers and design strength properties suitably to realized projects.

15

Biodegradowalne kompozyty modyfikowane śrutą roślinną

Pilip N., Kuźniar P., Kuciel S.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2012

|

[R.] 18, nr 6

622-626

PL

W artykule przedstawiono udane próby wytworzenia biokompozytów na osnowie trzech różnych polimerów ulegających biodegradacji napełnianych śrutą roślinną w ilości 10 i 20% wag. Podczas statycznej próby rozciągania i zginania zostały wyznaczone podstawowe właściwości wytrzymałościowe wytworzonych kompozytów, określono również wpływ degradacji hydrolitycznej i temperatury pomiaru na te właściwości. Ważnym aspektem rozwoju materiałów kompozytowych wzmacnianych włóknami naturalnymi jest ekologiczność surowca na każdym etapie produkcji, przetwórstwa i utylizacji.

EN

The study presents a successful attempt to produce biocomposites based on biodegradable polymers with addition of 10 wt% and 20 wt% of corncob grain. Basic mechanical properties of biocomposites are analyzed on tensile and bending test. An influence of water hydrolysis and testing temperature on these properties was also evaluated. An important aspect of the development of composites reinforced with natural fibres is environmentally friendly of raw materials at every step of production, processing and disposal.

16

Eko-kompozyty na bazie polilaktydu i włókien roślinnych

Szaraniec B., Stodolak-Zych E., Morawska-Chochół A.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2011

|

[R.] 17, nr 6

534-538

PL

Praca dotyczy materiałów kompozytowych pochodzenia naturalnego należących do grupy eko-kompozytów. W degradowalną osnowę z kwasu polilaktydowego wprowadzano naturalne włókno krótkie (MD) - jutę w ilości ok. 5% wag. Tworzywa kompozytowe otrzymywano metodą wtrysku. Zbadano trwałość materiałów w środowisku wodnym (15 tyg./37°C) a także w środowisku naturalnym (kompost/15 i 25 tyg.). Procesy degradacji materiału obserwowano wykorzystując metody termiczne (TG/DSC), metody spektroskopowe (FTIR), a także obserwacje mikroskopowe (SEM) oraz na podstawie zmian lepkości dynamicznej osnowy po procesie degradacji. Przeprowadzone badania potwierdzają mniejszą trwałość kompozytów modyfikowanych włóknem w warunkach degradacji hydrolitycznej.

EN

Aim of the work was investigations of composite materials belonging to eco-composites group based on natural biopolymers. Degradable polymer matrix of polylactictide acid was filled with 5 wt. % of short natural jute fibres (MD). The composites were moulded using the injection method. Durability of the composite materials in water (37°C/15 weeks) and in natural environment (compost/15 and 25 weeks) was examined. Degradation of the materials was observed using thermal analysis methods (TG/DSC), spectroscopic method (FT-IR), scanning electron microscopy (SEM) and by changes of the dynamic viscosity of the polymer matrix. Experimental results confirmed lower durability of the composite materials modified with the natural fibers during hydrolytic degradation process.

17

Otrzymywanie i właściwości polimerów termoplastycznych z krótkimi włóknami roślinnymi

Steller R., Meissner W., Kędziora G.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2010

|

[R.] 16, nr 4

210-213

PL

W oparciu o własne wieloletnie badania oraz dane literaturowe omówiono w pracy różne aspekty zachowania się kompozycji termoplastów z krótkimi włóknami roślinnymi. Przedyskutowano wpływ rodzaju, udziału i długości włókien na różne właściwości kompozycji. Przedstawiono wpływ preparacji powierzchniowej włókien bądź wprowadzenia promotorów adhezji w tym pulweryzacji polimerów w wytłaczarce na zmiany charakterystyki układu. Niektóre zagadnienia przeanalizowano także teoretycznie.

18

Badania wytworów z poliamidów wzmocnionych włóknem szklanym i kompozytów PE z włóknami naturalnymi (WPC) techniką mikroskopii elektronowej skaningowej

Konieczny J., Chmielnicki B.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2009

|

[R.] 15, nr 6

270-280

PL

Omówiono istotę badania przy wykorzystaniu mikroskopii elektronowej, naturę oddziaływania wiązki elektronów z preparatem oraz zasadę funkcjonowania mikroskopu skaningowego (SEM). Przedstawiono badanie za pomocą mikroskopu elektronowego Zeiss Sopra 35 przełomów próbek z poliamidów wzmocnionych włóknem szklanym poddanych starzeniu. Podobnie postąpiono z próbkami kompozytów PE + włókno naturalne (WPC), tu badano jakość zhomogenizowania kompozytu.

EN

The idea of testing using electron microscopy, the nature of interaction of electron beam with tested sample and the principle of operation of scanning electron microscope (SEM) was presented in the article. Testing of 35 of fractures of samples of polyamides reinforced with glass fibre after ageing by means of Zeiss Sopra electron microscope was presented. Similar tests were performed for the samples of PE + natural fibre composites (WPC); in this case the quality of homogeneity of composite was tested.

19

Wpływ obróbki chemicznej wodnym roztworem Mg(OH)2 na strukturę oraz właściwości wytrzymałościowe włókien juty przeznaczonych do wytwarzania kompozytów polimerowych

Bogdan A., Myalski J., Wieczorek J., Kozioł M.

Kompozyty

|

2009

|

R. 9, nr 4

358-362

PL

W ostatnich latach zwrócono szczególną uwagę na materiały przyjazne dla środowiska. W przypadku materiałów kompozytowych zbrojonych włóknem szklanym alternatywę mogą stanowić włókna naturalne, które posiadają wiele zalet, takich jak: niska gęstość, niska cena, dostępność, degradowalność oraz w miarę dobre właściwości wytrzymałościowe. Na właściwości włókien, a tym samym na właściwości gotowego kompozytu, ma wpływ ich budowa oraz udział składników strukturalnych. Wzrost właściwości wytrzymałościowych można uzyskać na drodze modyfikacji powierzchni włókien metodami fizycznymi lub chemicznymi. Praca dotyczy analizy zmian zachodzących w włóknie juty pod wpływem obróbki chemicznej. Wpływ modyfikacji został określony na podstawie zmian wytrzymałości pojedynczego włókna oraz zmian kąta skręcenia włókien w przędzy. W badaniach zastosowano obróbkę chemiczną włókien wodnym roztworem wodorotlenku magnezu o stężeniach 5, 15 i 30%. Włókna przetrzymywano w roztworze od 0,5 do 8 h. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że zastosowana obróbka korzystnie wpływa na właściwości wytrzymałościowe włókien oraz powoduje wzrost ich kąta skręcenia w przędzy. Najlepsze rezultaty uzyskano podczas trawienia włókna 15% roztworem Mg(OH)2 przez 1 h.

EN

Nowadays polymer-matrix composites play essential rule as structural materials, what leads to increase in waste products. Exploitet composite materials create serious problem for natural environment. Environment protection against wasted composites contains an improvement of their removal process. In recent years particular attention is paid to materials friendly for natural environment. In composite materials glass fibers can be replaced by natural fibers because of their advantages such as: low density, low price, good mechanical properties, accessibility and degradation. Properties of natural fibers, and properties of their composites, depend on their structure and volume fraction of structural phase. Increase in mechanical properties of the fibers can be achieved as effect of surface modification. This paper apply to analysis of changes proceeded in jute fiber as effect of chemical treatment. In order to enhance mechanical properties physical and chemical treatment were applied. Physical methods, such as stretching, calandering, thermo-treatment, and the production of hybrid yarns do not change the chemical composition of the fibres. Physical treatments change structural and surface properties of the fibre and thereby influence the mechanical bondings to polymers. Chemical modification method are mercerization, graft copolymerization or treatment with isocyanates. Chemical methods lead to occurring of new compounds, which increase an adhesion between fibres and polymer matrix. Influence of chemical treatment was determined on the basis of changes of mechanical properties of single fibers and variation of spiral angle of jute yarn. In this research jute fibers were treated with alkaline solution Mg(OH)2, concentration 5%, 15% and 30%. The fibers were treated with each alkaline solution for 0.5, 1, 2, 3, 4, 6, and 8 hours. The mechanical properties of jute fibers were tested on ZWICK/ Z 2,5 machine. Profilograph MICRO PROF FRT was used to investigate the changes of spiral angle in jute fibers. This study proves that the process of alkalization improves mechanical properties of jute fibers. Chemical treatment have an effect on changes of spiral angle of jute fibers too. During mercerization, swelling of native cellulosic materials in the alkali solution, which is the main polymorphic modification of cellulose, causes a rearrangement of the crystal packing of chains from native cellulose I to cellulose II. The best result has been received for 15% Mg(OH)2 solution for one hour. The investigations are only a part of a research concerning manufacture technology of polymer-matrix composite materials.

20

Kompozyty tworzyw termoplastycznych napełnionych włóknami naturalnymi

Kozioł P.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2007

|

[R.] 13, nr 5

142-147

PL

Celowa zmiana właściwości fizycznych i chemicznych polimerów jest obecnie jednym z podstawowych celów stawianych przed producentami i przetwórcami materiałów polimerowych. Najprostszym sposobem zmiany właściwości fizycznych polimeru jest zastosowanie odpowiedniego napełniacza. Napełniacze pełnią też funkcje związane z obniżeniem kosztów. Elementy wykonane z kompozytów napełnionych często są tańsze od tych samych elementów wykonanych z czystego polimeru. Redukcja kosztu finalnego wyrobu w przeliczeniu na masę zużytego polimeru jest szczególnie znacząca w przypadku tworzyw porowatych. W artykule przedstawiono najnowsze rozwiązania w tym zakresie opracowane i stosowane przez firmę Berstorff w odniesieniu do technik wytłaczania.

EN

The changes of physical and chemical properties of polymers are nowadays one of the basic aims for producers and processors of polymeric materials. The easiest way of changing of physical properties of polymer is application of appropriate filler. Using fillers is related to cost reduction. Products made of filled composites are often cheaper than the same products made of pure polymer. The reduction of cost of final product in relation to mass of used polymer is especially important for porous plastics. The latest solutions developed and applied by Berstorff GmbH in this area in relation to extrusion techniques are presented in the article.