Plant Fibers as Reinforcement for Green Composites

Bismarck, Alexander; Mishra, S.; Lampke, Thomas

doi:10.1201/9780203508206.ch2

Cited by 202 publications

(212 citation statements)

References 68 publications

Supporting

Mentioning

181

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Garšķiedru liniem mikrofibrillu leņķis ir 5 -10°. [11] Šķiedras mehāniskās īpašības ir atkarīgas no celulozes daudzuma, mikrofibrillu leņķa un polimerizācijas pakāpes. Polimerizācijas pakāpe savukārt atkarīga no šķiedras iegūšanas vietas stiebrā.…”

Section: šķIedru Morfoloģiskais Raksturojumsunclassified

“…Ķīmiskās analīzes". [32; 33] Galvenās un rūpnieciski vērtīgākās šķiedru sastāvdaļas -celulozes procentuālais saturs šķiedrās visām linu šķirnēm un līnijām ir salīdzinoši tuvs un līdzīgs (64,57-75,38%) un iekļaujas robežās, kas noteiktas literatūras avotos minētajos datos (60-85%) [11][12][13]. Visaugstākais celulozes saturs ir poļu šķirnei Ilona (75,38%), savukārt Latvijā audzētajām tilinātajām šķiedrām ir ļoti tuvi, gandrīz identiski rezultāti -70,02% Vega2, 69,9% T36-16/5-7-94 un 68% S37-12/14-93 (skat.8.att.).…”

Section: Satura Analīze šķIedrāsunclassified

“…Zemākie hemicelulozes satura rādītāj ir abām poļu šķirnēm -Nike (16,21%) un Ilona (12,97%), kas iekļaujas literatūrā minētajās robežās (9 -20,6 %). [11][12][13] Amorfās hemicelulozes saturs konstatēts robežās no 17 % ("Bialobrzeskie" (PL)) līdz 23,8 % ("Pūriņi"), Latvijā audzētajās "Bialobrzeskie" (LV) šķiedrās hemicelulozes saturs par 11 % pārsniedz Polijā augušo šķiedru hemicelulozes īpatsvaru.…”

Section: Satura Analīze šķIedrāsunclassified

See 2 more Smart Citations

Comparative Analysis of Fiber Structure and Cellulose Contents in Flax and Hemp Fibres

Zommere

Viļumsone

Kalniņa

et al. 2013

MSTCT

View full text Add to dashboard Cite

Kopsavilkums. Pētījuma mērķis ir veikt linu un kaņepju šķiedru uzbūves un kopējā ķīmiskā sastāva salīdzinošu analīzi, kā arī noteikt un salīdzināt kristāliskās un amorfās celulozes sastāvu vairāku Latvijā un Polijā audzētu šķiedru linu un kaņepju šķirņu šķiedrās.Celuloze ir augu šķiedru šūnapvalku galvenā sastāvdaļa, kas nodrošina to stiprību. Pārējo daļu no šķiedru sastāva veido lignīni, pektīni, augu vaski un tauki, kā arī dažādas ūdenī šķīstošas vielas un higroskopiskais ūdens.Atslēgas vārdi: lini, kaņepes, šķiedras, celuloze, hemiceluloze. I. IEVADSPēdējās desmitgadēs pasaulē īpaši aktualizējies ekoloģiskais dzīvesveids, draudzīga attieksme pret vidi un zaļā domāšana, kas nu jau kļuvusi par sava veida modes kliedzienu, iesaistoties teju visās nozarēs un dzīves sfērās. Tāpēc tiek meklēti arvien jauni, videi nekaitīgāki risinājumi un materiāli, kuru dzīves cikls būtu cilvēkam un dabai draudzīgs. Līdz ar to, atjaunojamo resursu, to skaitā arī linu un kaņepju šķiedru nozīme tikai pieaug un tiek arvien vairāk novērtēta. Diemžēl joprojām ir izplatīts stereotips, ka lini tiek audzēti tikai tekstilrūpniecības vajadzībām. Pēdējo gadu tendences arvien skaidrāk parāda dabas šķiedru kā kompozītmateriālu komponentes nozīmīgumu. II. ŠĶIEDRU MORFOLOĢISKAIS RAKSTUROJUMSGan linu, gan kaņepju šķiedru uzbūve ir principiāli līdzīga. Tie veidoti kā ļoti izturīgi dabas kompozīti ar augstu šķiedru saturu stiebros.Garšķiedras linu stiebrs satur 20 -30% šķiedru. Izšķir auga kopējo (no dīgļlapu piestiprināšanās vietas līdz visaugstākās pogaļas augšgalam) un tehnisko garumu (no dīgļlapu piestiprināšanās vietas līdz ziedkopas sazarošanās sākumam). Pēc stiebru resnuma izšķir tievo stiebru (0,8 -1,2 mm), vidējo (1,3 -2 mm) un resno stiebru linus (2,1 mm un vairāk).[1] Savukārt 1,5 -2,5 m gara kaņepju stiebra diametrs ir 4 -10 mm, bet ja auga garums sasniedz 3 -4 m, tad diametrs var sasniegt pat 20 -25 mm. Pēc šķiedru atdalīšanas no saknēm un lapām, 65 -70% no kopējās izaudzētā kaņepju auga masas paliek stiebri. Kopējais šķiedru sastāvs kaņepju auga sausā stumbrā ir aptuveni 25 -35% (atkarībā no šķirnes). [2]A. Stiebra uzbūve Pēc ārējā izskata garšķiedru lina stiebrs ir izstiepts, nošķelts konuss, bet jo vairāk tā izskats tuvojas cilindram, jo vērtīgāks ir stiebrs.[1] Viena veida šūnas veido audus, kas stiebrā novietoti gredzenveidā (skat.1.att.). Stiebra ārējo daļu veido epiderma -plāni, blīvi seg-jeb aizsargaudi. Epidermas šūniņām ir biezas sieniņas un nelielas vakuolas. Ārējā epidermas daļa pārklāta ar īpašu plēvīti -kutikulu, kas piesūcināta ar kutinu -ūdens un gāzes necaurlaidīgu vielu, kas aizsargā stiebru no nelabvēlīgiem laika apstākļiem, piemēram, sausā laikā pasargā augu no mitruma iztvaikošanas. Aiz epidermas seko savienotājaudi -parenhīmas šūnas, kurās glabājas rezerves barības vielas. Parenhīmas slānī izvietoti lūksnes kūlīši, kas sastāv no garām šūnām un ir linu stiebra visvērtīgākie audi. Atšķirībā no citiem audiem, tie nav sakopoti nepārtrauktā gredzenā, bet gan veido atsevišķas grupas. Parenhīma, lūksnes kūlīši un epiderm...

show abstract

Section: šķIedru Morfoloģiskais Raksturojumsunclassified

Section: Satura Analīze šķIedrāsunclassified

See 1 more Smart Citation

Comparative Analysis of Fiber Structure and Cellulose Contents in Flax and Hemp Fibres

Zommere

Viļumsone

Kalniņa

et al. 2013

MSTCT

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The composition of sisal, as any natural fiber, varies depending on the origin, age and extraction process of the components, among other factors. The compositional variability in terms of constituents is very large as can be deduced from different reviews [15,28,29].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 98%

Comparison of thermal behavior of natural and hot-washed sisal fibers based on their main components: Cellulose, xylan and lignin. TG-FTIR analysis of volatile products

et al. 2014

View full text Add to dashboard Cite

Abstract:This paper presents in a comprehensive way the thermal behavior of natural and hot-.washed sisal fibers, based on the fundamental components of lignocellulosic materials: cellulose, xylan and lignin. The research highlights the influence exerted on the thermal stability of sisal fibers by other constituents such as non-cellulosic polysaccharides (NCP) and mineral matter. Thermal changes were investigated by thermal X-ray diffraction (TXRD), analyzing the crystallinity index (%Ic) of cellulosic samples, and by simultaneous thermogravimetric and differential thermal analysis coupled with Fourier-transformed infrared spectrometry (TG/DTA-FTIR), which allowed to examine the evolution of the main volatile compounds evolved during the degradation under inert and oxidizing atmospheres. The work demonstrates the potential of this technique to elucidate different steps during the thermal decomposition of sisal, providing extensible results to other lignocellulosic fibers, through the analysis of the evolution of CO 2 , CO, H 2 O, CH 4 , acetic acid, formic acid, methanol, formaldehyde and 2-butanone, and comparing it with the volatile products from pyrolysis of the biomass components. The hydroxyacetaldehyde detected during pyrolysis of sisal is indicative of an alternative route to that of levoglucosan, generated during cellulose pyrolysis.Hot-washing at 75 ºC mostly extracts non-cellulosic components of low decomposition temperature, and reduces the range of temperature in which sisal decomposition occurs, causing a retard in the pyrolysis stage and increasing Tb NCP and Tb CEL , temperatures at the maximum mass loss rate of non-cellulosic polysaccharides and cellulose decompositions, respectively. However, enriching sisal fibers in cellulose produces a decrease of Tb CEL under an oxidizing atmosphere, and furthermore, a delay of the combustion process, displacing Tb COM to higher temperatures.The results and findings of the paper would help further understanding of thermal processes where agave fibers are involved, as the decomposition of their composites.

show abstract

“…Over the past two decades, plant fibers have been receiving considerable attention as substitutes for synthetic fiber reinforcements. Unlike the traditional synthetic fibers like glass and carbon the plant fibers are able to impart certain benefits to the composites such as low density, high stiffness, low cost, renewability, biodegradability, environmentallyfriendly and high degree of flexibility during processing [2][3][4][5][6][7][8] . The properties of the natural fiber composites are strongly dependent on the fiber properties as well as on the structural parameters such as fiber diameter, length, distribution, orientation, volume fraction of the fibers and layering arrangement in composites.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Mechanical and Water Intake Properties of Banana-Carbon Hybrid Fiber Reinforced Polymer Composites

Ramesh

Ravi²,

Manikandan³

et al. 2017

Mat. Res.

View full text Add to dashboard Cite

The concern for the environmental pollution and the prevention of resources has attracted researchers to develop new eco-friendly green materials based on sustainability principles. In this experimental study, there are six different composite samples were fabricated by using banana and carbon fibers with epoxy resin matrix. The mechanical properties such as tensile strength, flexural strength, impact strength, and water uptake properties of these composites have been evaluated. The composites reinforced with pure carbon fibers can hold the maximum tensile strength of 288.03 MPa, flexural strength of 3.12 kN, impact strength of 4.58 J and water intake percentage of 62.3%. Whereas the composites reinforced with carbon and banana fibers can withstand the maximum tensile strength of 277.06 MPa, flexural strength of 3.07 kN, impact strength of 4.36 J and water intake percentage of 70%. The finite element analysis has been carried out to predict the mechanical properties of the composites by using ANSYS 15.0. The experimental results are compared with the predicted values and have found that, there is a high correlation occurs between the results. Scanning electron microscopy (SEM) analysis is carried out to study the fiber matrix interfaces and analyse the structure of the fractured and water absorbed surfaces.

show abstract

Plant Fibers as Reinforcement for Green Composites

Cited by 202 publications

References 68 publications

Comparative Analysis of Fiber Structure and Cellulose Contents in Flax and Hemp Fibres

Comparative Analysis of Fiber Structure and Cellulose Contents in Flax and Hemp Fibres

Comparison of thermal behavior of natural and hot-washed sisal fibers based on their main components: Cellulose, xylan and lignin. TG-FTIR analysis of volatile products

Mechanical and Water Intake Properties of Banana-Carbon Hybrid Fiber Reinforced Polymer Composites

Contact Info

Product

Resources

About