Effect of wood particle size on mechanical properties of industrial wood particle-polyethylene composites

C. Gozdecki; S. Zajchowski; M. Kociszewski; A. D. Wilczyński; J. Mirowski

Data publikacji : 2011-05-30

Tom 56 Nr 5 (2011)

Wpływ wymiarów cząstek drzewnych na właściwości mechaniczne kompozytów polietylen/przemysłowe wióry drzewne

C. Gozdecki S. Zajchowski M. Kociszewski A. D. Wilczyński J. Mirowski

Abstrakt

Przemysłowe wióry drzewne stosowane do produkcji trójwarstwowych płyt wiórowych zostały wykorzystane do wytworzenia metodą wtryskiwania kompozytu PE-LD/drewno (rys. 1, tabela 1). Wióry te charakteryzowały się dużą "smukłością". Mianowicie, stosunek ich długości do grubości (ang. aspect ratio) wynosił ok. 15 w przypadku drobnych wiórów używanych na warstwy zewnętrzne płyt wiórowych i ok. 20 dla dużych wiórów stosowanych na warstwę wewnętrzną takich płyt (tabela 2). Udział masowy składnika drzewnego wynosił 40 %. Zbadano wpływ wielkości wiórów (0,25-0,5, 0,5-1, 1-2 i 2-4 mm wg analizy sitowej), a także wpływ wielkości przekroju poprzecznego (40, 90 i 160 mm2) wtryskiwanych elementów (próbek wiosełkowych) na właściwości mechaniczne kompozytu. Stwierdzono, że obydwa te czynniki wywierają istotny wpływ na wytrzymałości i moduły kompozytu przy rozciąganiu i zginaniu statycznym oraz na jego udarność (tabela 3, rys. 2 i 3). Kompozyt z dużymi wiórami charakteryzuje się mianowicie lepszymi właściwościami niż kompozyt z drobnymi wiórami. Jest to spowodowane faktem, iż duże, bardziej smukłe wióry lepiej orientują się w kierunku osi próbki i efektywniej przejmują siły wewnętrzne z matrycy polimerowej. Moduły sprężystości przy rozciąganiu i zginaniu wyznaczone z zastosowaniem próbek o większych przekrojach są większe, natomiast wytrzymałości na rozciąganie i zginanie oraz udarność są tym mniejsze, im większy jest przekrój próbki. Rozrzuty wyników zawężają się wraz ze zmniejszaniem wymiarów wiórów i zwiększaniem przekroju próbki. Do wyznaczania właściwości mechanicznych kompozytów z dużymi cząstkami drzewnymi wskazane byłoby więc stosowanie próbek o przekroju większym, niż zalecany przez normy przekrój 40 mm2.

Słowa kluczowe

przemysłowe wióry drzewne ; polietylen małej gęstości ; wtryskiwanie ; kompozyty ; wymiary cząstek drzewnych ; właściwości mechaniczne industrial wood particle ; low-density polyethylene ; composites ; injection ; mechanical properties ; molding ; wood particle size

Szczegóły

Bibliografia

Wskaźniki

Autorzy

Pobierz pliki

PDF (English)

Zasady cytowania

Gozdecki, C., Zajchowski, S., Kociszewski, M., Wilczyński, A. D., & Mirowski, J. (2011). Wpływ wymiarów cząstek drzewnych na właściwości mechaniczne kompozytów polietylen/przemysłowe wióry drzewne. Polimery, 56(5), 375-380. Pobrano z http://ichp.vot.pl/index.php/p/article/view/927

Bibliografia

Zaini M. J., Fuad M. Y. A., Ismail Z., Mansor Z., Mustafah J.: Polym. Int. 1996, 49, 51.

2. Lee B. J., McDonald A. G., James B.: Mater. Res. Innovat. 2001, 4, 97.

3. Stark N. M., Rowlands R. E.: Wood fiber Sci. 2003, 35, 167.

4. Khalil H. P. S. A., Shahnaz S. B. S., Ratnam M. M., Ahmad R, Fuaad N. A. N.: J. Reinforced Plast. Compos. 2006, 25, 1291.

5. Salemane M. G., Luyt A. S.: J. Appl. Polym. Sci. 2006, 100, 4173.

6. Liber-Knee A., Kuciel S., Dziadur W.: Polimery 2006, 51, 571.

7. Migneault S., Koubaa A., Erchiqui R, Chaala A., Englund K., Krause C., Wolcott M.:J. Appl. Polym. Sci. 2008, 110, 1085.

8. Cui Y., Lee S., Noruziaan B., Cheung M., Tao J.: Compos. Part A 2008, 39, 655.

9. Bouafif H., Koubaa A., Perre P., Clouyier A.: Compos. Part A 2009, 40, 975.

10. Steller R., Meissner W.: Polimery 2002, 47, 332.

11. Yang H. S., Kim H. J., Park H. J., Lee B. J., Hwang T. S.: Compos. Struct. 2006, 72, 429.

12. Kuan C. R, Kuan H. C., Ma C. C. M., Huang C. M.: Compos. Part A 2006, 37, 1696.

13. Tasdemir M., Biltekin H., Caneba G. T.: J. Appl. Polym. Sci. 2009, 112, 3095.

14. Bledzki A. K., Faruk O.: Appl. Compos. Mater. 2003, 10, 365.

15. Kociszewski M., Gozdecki C., Zajchowski S., Patuszyński K.: Inż. Apar. Chem. 2006, 45, 39.

16. Wilczyński A., Kociszewski M., Gozdecki C., Zajchowski S.: „7th Global WPC and Natural Fibre Composites Congress and Exhibition”, Kassel, 18-19.06.2008, P16-1-P16-5.

Google Scholar

Cytowania w Google Scholar

Statystyki

Total abstract views : 213

PDF Downloads : 136

C. Gozdecki polimery@ichp.pl

S. Zajchowski

M. Kociszewski

A. D. Wilczyński

J. Mirowski