The pull-out behavior of chemically treated lignocellulosic fibers/polymeric matrix interface (LF/PM): A review

Oushabi, A.

doi:10.1016/j.compositesb.2019.107059

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“…The tests were conducted at room temperature (~ 25 °C) in a model 3365 Instron universal machine (Instron Corp., Norwood, MA, USA), with a crosshead speed of 0.75 mm/min. This is a methodology which has been widely used to determine the shear strength related to the fiber/matrix interface, in particular for natural fibers [ 30 , 31 , 32 ]. After tests, specimens were gold sputtered in a vacuum desk V (Denton, TX, USA) and analyzed by scanning electron microscopy (SEM) inn a model Quanta FEG 250 FEI microscope (Field Electron and Ion Co., Hillsboro, OR, USA).…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Copernicia Prunifera Leaf Fiber: A Promising New Reinforcement for Epoxy Composites

et al. 2020

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A basic characterization of novel epoxy matrix composites incorporated with up to 40 vol% of processed leaf fibers from the Copernicia prunifera palm tree, known as carnauba fibers, was performed. The tensile properties for the composite reinforced with 40 vol% of carnauba fibers showed an increase (40%) in the tensile strength and (69%) for the elastic modulus. All composites presented superior elongation values in comparison to neat epoxy. Izod impact tests complemented by fibers/matrix interfacial strength evaluation by pullout test and Fourier transformed infrared (FTIR) analysis revealed for the first time a significant reinforcement effect (> 9 times) caused by the carnauba fiber to polymer matrix. Additional thermogravimetric analysis (TG/DTG) showed the onset of thermal degradation for the composites (326 ~ 306 °C), which represents a better thermal stability than the plain carnauba fiber (267 °C) but slightly lower than that of the neat epoxy (342 °C). Differential scanning calorimetry (DSC) disclosed an endothermic peak at 63 °C for the neat epoxy associated with the glass transition temperature (Tg). DSC endothermic peaks for the composites, between 73 to 103 °C, and for the plain carnauba fibers, 107 °C, are attributed to moisture release. Dynamic mechanical analysis confirms Tg of 64 °C for the neat epoxy and slightly higher composite values (82–84 °C) due to the carnauba fiber interference with the epoxy macromolecular chain mobility. Both by its higher impact resistance and thermal behavior, the novel carnauba fibers epoxy composites might be considered a viable substitute for commonly used glass fiber composites.

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Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Copernicia Prunifera Leaf Fiber: A Promising New Reinforcement for Epoxy Composites

et al. 2020

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“…These bio fibers have the property to stick with water content, that will reduce the properties by lesser contact with the matrix resin. Effective surface treatments, filler substitution, hybridization of reinforcement fibers will provide good solution for the reduced properties [11][12][13][14][15].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Abrasive water jet machining of Sisal/Pineapple epoxy hybrid composites with the addition of various fly ash filler

Sumesh

Kanthavel

2020

Mater. Res. Express

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This research was based on influence of various fly ash filler content in the machining properties of Pineapple (P)/Sisal (S) hybrid fiber reinforcement composites. Fly ash from bio waste materials of Bagasse (BGFA), Banana (BFA) and Coir (CFA) were used. High hardness nature of 3% BFA (22.73 HV) and 3% CFA (23.85 HV) reduces Material Removal Rate (MRR) and increases its surface roughness nature of the composites. Maximum MRR of 376.38 mm 3 min −1 was observed in 3% BGFA combinations with 250 MPa Water jet Pressure (WP), 1mm Standoff Distance (SOD) and 20 mm min −1 Traverse Speed (TS) as machining parameters. MRR of 353.64 and 352.76 mm 3 min −1 was found out with 1% CFA and 1% BFA combinations. Lower surface roughness of 6.39 μm, 6.71 μm and 6.75 μm was found in 3% BGFA, 1% CFA and 1% BFA based composites. Filler surface created a tight bonding with the matrix, which reduces the erosion of fiber particles at higher WP. Untreated fibers showed lesser machining properties due to low fiber/matrix bonding. SEM results showed reducing of cracks and matrix breakages by the substitution of filler powders.

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“…Quanto ao comportamento apresentado pelas curvas tensão x deformação nos ensaios de arrancamento, a Figura 11a mostra uma curva típica de um caso onde houve escorregamento da fibra da cápsula polimérica, apresentando como consequência, um baixo valor da tensão de tração e um patamar na parte superior da curva, mostrando o momento do desacoplamento da fibra, indicando que neste ponto não haveria uma efetiva transmissão de carga da matriz para a fibra [15], embora tenham sido observadas pequenas quantidades de resina aderidas na fibra (Figura 12a). De acordo com ZARGES et al [13], à medida que o comprimento de embutimento da fibra aumenta, a carga necessária para o arrancamento da fibra também aumenta, o que justifica tensões mais altas nos ensaios onde o comprimento de embutimento é maior que o valor de lc determinado.…”

Section: Ensaio De Arrancamento (Pullout Test)unclassified

“…Para a interpretação das propriedades mecânicas de um compósito, a caracterização da adesão entre a fibra/matriz é de especial importância. Para a análise de compósitos convencionais, como compósitos refor-çados com fibra de vidro ou carbono, alguns ensaios estão disponíveis, sendo o de arrancamento (pullout test) um dos mais aplicados para determinar a tensão necessária para quebrar a interface fibra/matriz do compósito [3,[12][13][14][15][16]. Segundo MONTEIRO e D'ALMEIDA [16], os ensaios de arrancamento visam determinar o comprimento crítico da fibra (lc), e a tensão cisalhante interfacial (τ), associada à transferência de esforços entre a fibra e a matriz de um compósito.…”

Section: Introductionunclassified

Desenvolvimento de compósitos poliméricos reforçados com fibra da folha do buriti

Pereira¹,

Ceron²,

Silva³

et al. 2021

Matéria (Rio J.)

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RESUMO O objetivo desta pesquisa foi estudar a viabilidade, com relação à resistência à tração, da utilização da folha de buriti como reforço em compósitos com fibras contínuas unidirecionais em matriz polimérica. Como matriz, foram utilizadas as resinas de poliéster isoftálico, de poliéster ortoftálico e de epóxi. Analisou-se a resistência à tração da fibra, das resinas e dos compósitos confeccionados com cada polímero. Testes de arrancamento foram realizados para verificar a adesão da fibra nas resinas usadas como matriz. Foi feita uma caracterização da fibra através de microscopia óptica e com microscópio eletrônico de varredura (MEV), além da determinação de sua densidade. Quanto à estrutura, observou-se que as fibras possuem uma lacuna central entre as faces adaxial e abaxial e que há um enrolamento da fibra. Os ensaios de arrancamento mostraram que houve maior adesão entre a fibra da folha de buriti e a matriz de epóxi, com um comprimento crítico lc = 1,0 mm, seguido pela matriz de poliéster isoftálico, com lc = 2,8 mm, e pela matriz de poliéster ortoftálico, com lc = 26,8 mm. A fibra apresentou resistência à tração variando entre 100,8 MPa e 224,1 MPa. Verificou-se que a resistência à tração das fibras é maior para diâmetros menores. Entre as resinas estudadas, a de epóxi foi a que apresentou maior resistência média à tração (60,5 MPa), seguido pela de poliéster isoftálico (34,5 MPa) e pela de poliéster ortoftálico (27,7 MPa). Testes com os compósitos criados mostraram que a matriz de epóxi é a mais promissora quanto à resistência à tração, seguida pela matriz de poliéster isoftálico. A matriz de poliéster ortoftálico apresentou valores de resistência bem abaixo da demais. Conclui-se que a fibra da folha de buriti apresentou um bom potencial para a produção de compósitos leves e resistentes.

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The pull-out behavior of chemically treated lignocellulosic fibers/polymeric matrix interface (LF/PM): A review

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Copernicia Prunifera Leaf Fiber: A Promising New Reinforcement for Epoxy Composites

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Abrasive water jet machining of Sisal/Pineapple epoxy hybrid composites with the addition of various fly ash filler

Desenvolvimento de compósitos poliméricos reforçados com fibra da folha do buriti

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