Biobased composites

J. Ganster; J. Erdmann; H.-P. Fink

Data publikacji : 2013-06-30

Tom 58 Nr 6 (2013)

Biokompozyty

J. Ganster J. Erdmann H.-P. Fink

Abstrakt

Termoplastyczne biopolimery, np. poli(kwas mlekowy), w ostatnich latach skupiają uwagę zarównoośrodków naukowych, jak i przemysłu, stanowiąc alternatywę dla materiałów wytwarzanych z produktów petrochemicznych. Biopolimery otrzymywane z surowców pozyskiwanych ze źródeł odnawialnych pozwalają na zmniejszenie zależności od zasobów paliw kopalnych, wpisują się też w ideę zrównoważonego rozwoju i ochrony środowiska. W celu poprawy wytrzymałości mechanicznej tego rodzaju polimerów stosuje się dodatek wzmacniających biowłókien jako zamienników dotychczas używanych włókien szklanych lub włókien naturalnych. W niniejszym artykule omówiono wpływ dodatku krótkich włókien regenerowanej celulozy (rayon) na mechaniczne właściwości kompozytów na osnowie całkowicie lub częściowo biologicznych polimerów. Zastosowanie naturalnych włókien w charakterze wzmocnienia biopolimerów prowadzi do zwiększenia sztywności materiału matrycy, użycie natomiast włókien rayon pozwala na polepszenie wytrzymałości mechanicznej i udarności [np. dodatek celulozy rayon do poli(kwasu mlekowego) powoduje wzrost o 500 % udarności z karbem wg Charpy’ego]. Określono wpływ różnorodnych czynników na wytrzymałość mechaniczną biokompozytów wzmacnianych włóknami rayon, m.in. oddziaływań międzyfazowych włókno-matryca polimerowa. Na drodze reaktywnego wytłaczania można otrzymać kompozyty o różnej sile wiązaniawłókien z matrycą polimeru. Omówiono także zależności właściwości biokompozytów z dodatkiem włókien rayon od sztywności bazowego polimeru jak również od długości i średnicy wykorzystywanych do wzmocnienia włókien.

Słowa kluczowe

biokompozyt ; interfaza ; poli(kwas mlekowy) ; włókna celulozowe ; właściwości mechaniczne biocomposites ; interface ; poly(lactic acid) ; cellulose fibers ; mechanical properties

Szczegóły

Bibliografia

Wskaźniki

Autorzy

Pobierz pliki

PDF (English)

Zasady cytowania

Ganster, J., Erdmann, J., & Fink, H.-P. (2013). Biokompozyty. Polimery, 58(6), 423-434. Pobrano z http://ichp.vot.pl/index.php/p/article/view/748

Bibliografia

Endres H.-J., Siebert-Raths A.: „Engineering Biopolymers—Markets, Manufacturing, Properties, and Applications”, Hanser Munich 2011.

2. Anonymus Market Study „Bioplastics. Ceresana Research”, www.ceresana.com, 2011.

3. Ganster J., Fink H.-P.: in „Nano- and biocomposites” (Eds. Lau A. K.-T. et al.), CRC Press Taylor & Francis Group, Boca Raton, London, New York 2010, pp. 275—289.

4. Weigel P., Ganster J., Fink H.-P., Gassan J., Uihlein K.: Kunststoffe Plast. Eur. 2002, 92, 35.

5. Fink H.-P.,Weigel P., Geiger O., Busch M.: Techn. Textil. 2004, 47, 126.

6. Fink H.-P., Ganster J.: Macromol. Symp. 2006, 244, 107.

7. Ganster J., Fink H.-P.: „Cellulose Fibers: Bio- and Nano Polymer Composites” (Eds. Kalia S. et al.), Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2011, pp. 479—506.

8. Ganster J., Pinnow M., Fink H.-P.: Composites 2006, A 37, 1796.

9. Bax B., Müssig J.: Compos. Sci. Technol. 2008, 68, 1601.

10. Bledzki A., Jaszkiewicz A., Scherzer D.: Composites 2009, A 40, 404.

11. Einsiedel R., Uihlein K., Ganster J., Rihm R.: ANTEC 2010, 68, 2266.

12. Ganster J., Fink H.-P.: Cellulose 2006, 13, 271.

13. Ganster J., Fink H.-P., Uihlein K., Zimmerer B.: Cellulose 2008, 15, 561.

14. Rodrig H., Basch A., Lewin M.: J. Polym. Sci. 1975, 13, 1921.

15. Lojewska J., Miskowiec P., Lojewski J.: Polym. Degrad. Stab. 2005, 88, 512.

16. Klemm D., Philipp B., Heinze T., Heinze U., Wagenknecht W.: „Comprehensive Cellulose Chemistry”, Bd. 1, Wiley-VCH, Weinheim 1998, pp. 109—112.

17. Lehmann A., Volkert B., Hassan Nejad M., Greco T., Fink H.-P.: Green Chem. 2010, 12, 2164.

18. WO 2006/032 406 (2006).

19. Ohkita T., Lee S. H.: J. Adhes. Sci. Technol. 2004, 18, 8, 905.

20. WO 2 011 101 163 (2010).

21. Felix J. M., Gatenholm P.: J. Appl. Polym. Sci. 1991, 42, 609.

22. Ganster J., Fink H.-P., Fraatz J., Nywlt M.: Acta Polym. 1994, 45, 312.

23. Ganster J., Erdmann J., Fink H.-P.: Kunststoffe inter. 2011, 101(12/2011), 46, German version published in Kunststoffe 12/2011:73.

24. Erdmann J., Ganster J.: Lenzinger Berichte 2011, 89, 91.

Google Scholar

Cytowania w Google Scholar

Statystyki

Total abstract views : 168

PDF Downloads : 131