Mechanical properties and biodegradability of flax fiber-reinforced composite of polylactide and polycaprolactone

P. Rytlewski; M. Stepczyńska; K. Moraczewski; R. Malinowski; B. Jagodziński; M. Żenkiewicz

doi:10.14314/polimery.2018.9.4

Data publikacji : 2021-01-13

Tom 63 Nr 9 (2018)

Właściwości mechaniczne i biodegradowalność wzmocnionego włóknami lnianymi kompozytu polilaktydu z polikaprolaktonem

P. Rytlewski M. Stepczyńska K. Moraczewski R. Malinowski B. Jagodziński M. Żenkiewicz

DOI: https://doi.org/10.14314/polimery.2018.9.4

Abstrakt

Celem badań było opracowanie kompozytu wzmocnionego włóknem lnianym na osnowie z mieszaniny polilaktyd/polikaprolakton, przeznaczonego do przetwórstwa metodą wtryskiwania, wykazującego lepsze właściwości mechaniczne oraz lepszą biodegradowalność niż niemodyfikowane polilaktyd (PLA) i polikaprolakton (PCL). Materiał przygotowano metodą wytłaczania. PLA, PCL oraz włókna lniane (o długości około 5 mm) mieszano, wytłaczano, granulowano, a następnie wtryskiwano w celu uzyskania próbek do badań. Kompozyty różniły się zawartością PCL (0, 5, 10, 15 lub 30% mas.), natomiast udział procentowy włókien lnianych był stały (20% mas.). Próbki badano metodami: skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM), różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) oraz dynamicznej analizy mechanicznej (DMA). Oceniano też ich wytrzymałość na jednoosiowe rozciąganie i udarność. Podatność na biodegradację badano w warunkach laboratoryjnych z zastosowaniem enzymu proteinazy K. Stwierdzono, że w procesie wytłaczania nastąpiła znaczna redukcja długości włókien lnianych, ich dodatek do mieszaniny PLA/PCL wpłynął na zwiększenie modułu sprężystości i szybkości biodegradacji, a udział 30% mas. PCL wyraźnie poprawił udarność kompozytu.

Słowa kluczowe

polylactide ; polycaprolactone ; flax fibers ; mechanical properties ; biodegradation polilaktyd ; polikaprolakton ; włókna lniane ; właściwości mechaniczne ; biodegradacja

Szczegóły

Bibliografia

Wskaźniki

Autorzy

Pobierz pliki

PDF (English)

Zasady cytowania

Rytlewski, P., Stepczyńska, M., Moraczewski, K., Malinowski, R., Jagodziński, B., & Żenkiewicz, M. (2021). Właściwości mechaniczne i biodegradowalność wzmocnionego włóknami lnianymi kompozytu polilaktydu z polikaprolaktonem. Polimery, 63(9), 603-610. https://doi.org/10.14314/polimery.2018.9.4

Bibliografia

Rasal R.M., Janorkar A.V., Hirt D.E.: Progress in Polymer Science 2010, 35, 338.
Crossref

[2] “Poly(lactide acid): Synthesis, Structure, Properties and Applications” (Eds. Auras R.A., Lim L-T., Selke S.E.M., Tsuji H.), Wiley, Hoboken 2010. ISBN: 978-0-470-29366-9

[3] Ruellan A., Guinault A., Sollogoub C. et al.: Journal of Applied Polymer Science 2015, 132, 42 476.
Crossref

[4] Anderson K., Lim S., Hillmyer M.: Journal of Applied Polymer Science 2003, 89, 3757.
Crossref

[5] Wu D., Zhang Y., Zhang M., Zhou W.: European Polymer Journal 2008, 44, 2171.
Crossref

[6] Semba T., Kitagawa K., Ishiaku U.S., Hamada H.: Journal of Applied Polymer Science 2006, 101, 1816.
Crossref

[7] Woodruff M.A., Hutmacher D.W.: Progress in Polymer Science 2010, 35, 1217.
Crossref

[8] Bednarek M., Cichorek M.: Polimery 2014, 59, 598.
Crossref

[9] Lopez-Rodrıguez N., Lopez-Arraiza A., Meaurio E., Sarasua J.R.: Polymer Engineering and Science 2006, 46, 1299.
Crossref

[10] Geller S., Weissenborn O., Gude M., Czulak A.: Polimery 2016, 61, 125.
Crossref

[11] Kodal M., Topuk Z.D., Ozkoc G.: Journal of Applied Polymer Science 2015, 132, 42 564.
Crossref

[12] Berthet M., Angellier-Coussy H., Guillard V., Gontard N.: Journal of Applied Polymer Science 2016, 133, 42 528.
Crossref

[13] Rytlewski P., Moraczewski K., Malinowski R., Żenkiewicz M.: Composite Interfaces 2014, 21, 671.
Crossref

[14] Pickering K., Sawpan M.A., Jayaraman J., Fernyhough A.: Composites Part A 2011, 42, 1148.
Crossref

[15] Mathew A.P., Oksman K., Sain M.: Journal of Applied Polymer Science 2005, 97, 2014.
Crossref

[16] Averous L., Fringant C., Moro L.: Polymer 2001, 42, 6565.
Crossref

[17] Ying-Chen Z., Hong-Yan W., Yi-Ping Q.: Bioresource Technology 2010, 101, 7944.
Crossref

[18] Mat Taib R., Hassan H.M., Mohd Ishak Z.A.: Polymer--Plastics Technology and Engineering 2014, 53, 199
Crossref

[19] Goriparthi B.K., Suman K.N.S., Nalluri M.R.: Polymer Composites 2012, 33, 237.
Crossref

[20] Żenkiewicz M., Richert A., Malinowski R., Moraczewski K.: Polymer Testing 2013, 32, 209.
Crossref

[21] Graupner N., Albrecht K., Ziegmann G. et al.: Express Polymer Letters 2016, 10, 647.
Crossref

[22] Pilla S., Gong S., O’Neill E. et al.: Polymer Engineering and Science 2008, 48, 578.
Crossref

[23] Suryanegara L., Nakagaito A.N., Yano H.: Composites Science and Technology 2009, 69, 1187.
Crossref

[24] Mucha M., Tylman M., Mucha J.: Polimery 2015, 60, 686.
Crossref

Google Scholar

Wskaźniki altmetryczne

Cytowania w Google Scholar

CITEDBY SCOPUS

Statystyki

Total abstract views : 436

PDF Downloads : 223

P. Rytlewski prytlewski@ukw.edu.pl

Afiliacja
Kazimierz Wielki University, Chodkiewicza 30, Bydgoszcz, Poland

M. Stepczyńska

Afiliacja
Kazimierz Wielki University, Chodkiewicza 30, Bydgoszcz, Poland

K. Moraczewski

Afiliacja
Kazimierz Wielki University, Chodkiewicza 30, Bydgoszcz, Poland

R. Malinowski

Afiliacja
Institute for Engineering of Polymer Materials and Dyes, M. Skłodowskiej-Curie 55, Toruń, Poland

B. Jagodziński

Afiliacja
Kazimierz Wielki University, Chodkiewicza 30, Bydgoszcz, Poland

M. Żenkiewicz

Afiliacja
Kazimierz Wielki University, Chodkiewicza 30, Bydgoszcz, Poland