Biokompozyty epoksydowe wzmacniane naturalnymi włóknami krótkimi oraz mikrowłóknami z łusek zbożowych

Promowanie zrównoważonego rozwoju gospodarki przez powszechniejsze stosowanie surowców ze źródeł odnawialnych sprawia, że biokompozyty epoksydowe wzmacniane naturalnymi włóknami krótkimi oraz mikrowłóknami z łusek zbożowych stają się, jak inne biokompozyty polimerowe, coraz szerzej wykorzystywanymi materiałami do zastosowań inżynierskich. W prezentowanych badaniach do wzmocnienia osnowy biożywicy epoksydowej użyto mikrowłókna lignocelulozowe z łusek zbożowych, będących do tej pory niezagospodarowanym racjonalnie odpadem przemysłu zbożowego, powstającympodczas mielenia zbóż, a także zastosowano włókna krótkie abaki i juty. Dokonano analizy składu chemicznego użytych włókien naturalnych oraz ustalono korelacje między ilorazem długości do średnicy włókien a otrzymanymi właściwościami biokompozytów epoksydowych: stabilności termicznej włókien, temperatury ugięcia cieplnego pod obciążeniem oraz statycznymi i dynamicznymi właściwościami termomechanicznymi przy zginaniu, a także udarności. Uzyskane wyniki dowodzą, że, będąc najtańszym, najkrócej odnawialnym i łatwo dostępnym surowcem, mikrowłókna z łusek zbożowych mogą stanowić racjonalną alternatywę dla innych włókien wzmacniających biokompozyty polimerowe w zastosowaniach wymagających relatywnie dobrej sztywności i odporności na kruche pękanie.

---

Sustainable progress of economy by more extensive application of raw materials from renewable resources makes epoxy biocomposites reinforced with natural short fibres and microfibers from cereal husks more and more widely applied materials in engineering. Lignocellulose microfibers from cereal husks which are grain by-products non-utilized till now sensibly were used as reinforcements for matrices of bio-based epoxy resin investigated aside short fibres of abaca and jute. Chemical composition of used natural fibres was analysed and correlation between length/diameter ratio of fibres and selected properties of epoxy biocomposites: thermal stability, heat deflection temperature under load as well as static and dynamic thermomechanical properties of flexural strength and impact strength were determined. Obtained results proved that microfibers from grain by-products which are the cheapest, renewable in the shortest time and simple attainable raw materials can be rational alternative for the other reinforcement fibres of polymer biocomposites in applications that require relatively good stiffness and impact resistance.