Error message

  • Deprecated function: Unparenthesized `a ? b : c ? d : e` is deprecated. Use either `(a ? b : c) ? d : e` or `a ? b : (c ? d : e)` in include_once() (line 1439 of /home/science2016/public_html/includes/bootstrap.inc).
  • Deprecated function: Array and string offset access syntax with curly braces is deprecated in include_once() (line 3557 of /home/science2016/public_html/includes/bootstrap.inc).

Екологічно чисті композити на основі бамбука

Tamara Tatrishvili1,2, Omar Mukbaniani, Nikoloz Kvnikadze1,2, Shota Chikhladze2
Affiliation: 
1 Ivane Javakhishvili’ Tbilisi State University, Department of Macromolecular Chemistry, I. Chavchavadze Ave., 1, Tbilisi 0179, Georgia 2 Institute of Macromolecular Chemistry and Polymeric Materials, Ivane Javakhishvili Tbilisi State University, I. Chavchavadze Ave., 13, Tbilisi 0186, Georgia tamar.tatrishvili@tsu.ge
DOI: 
https://doi.org/10.23939/chcht18.01.044
AttachmentSize
PDF icon full_text.pdf1.07 MB

Keywords:

Abstract: 
Дослідження присвячено отриманню композиційних матеріалів на основі бамбука та нових екологічно чистих в'яжучих речовин з різним ступенем силілювання (15-35 %) за різних тисків і температур. Синтез проводили з використанням силільованого полістирену (полі[триметокси(4-вінілфенетил)]силану) та стирену як в'яжучої речовини й армувального агента в присутності органічних/неорганічних добавок, антиоксидантів та антипірену. Полі[триметокси(4-вінілфенетил)]силан, тверду речовину коричневого кольору, було синтезовано реакцією алкілування вінілтриметоксисилану та полістирену в присутності безводного AlCl3. У цій статті представлено розробку композитів екологічного призначення (екокомпозитів) з використанням бамбукових волокон та їхні основні механічні властивості. Поверхневі структури нових композитів досліджували кількома методами, включаючи електронну мікроскопію, енергодисперсійний рентгенівський мікроаналіз, випробування на згин, ударний тест Шарпі, термогравіметричні дослідження та визначення водопоглинання. Нові композити характеризуються добрими механічними властивостями, термостійкістю, екологічною чистотою та водопоглинанням, значно меншим за водопоглинання існуючих деревостружкових плит.
References: 

[1] Mohanty, B.N.; Sujatha, D.; Uday, D.N. Bamboo Composite Material: Game-changer for Developing Economies; 10th World Bamboo Congress, Korea 2015.
[2] Chen, H.C.; Chen, T.Y.; Hsu, C.H. Effects of Wood Particle Size and Mixing Ratios of HDPE on the Properties of the Composites. Holz Roh Werkst 2006, 64, 172–177. https://doi.org/10.1007/s00107-005-0072-x
[3] Laemlaksakul, V.; Kaewkuekool, S. Laminated Bamboo Materials for Furniture – A Systematic Approach to Innovative Product Design. WSEAS Transactions on Advances in Engineering Education 2006, 3, 424–430.
[4] Li, S.H.; Zeng, Q.Y.; Xiao, Y.L.; Fu, S.Y.; Zhou, B.L. Biomimicry of Bamboo Bast Fiber with Engineering Composite Materials. Mater. Sci. Eng. C 1995, 3, 125–130. https://doi.org/10.1016/0928-4931(95)00115-8
[5] Zhu, J.X.; Sheng, S.L. Discussing the Ecological Quality of Bamboo Structural Building. Journal of Building Science 2005, 21, 92–94.
[6] Shen, Z.R.; Ni, Y.; Hu, Z. Material Test and Structural Analysis For “Germany and China-Together Cooperation” Bamboo Structure Exhibition Hall. Journal of Structural Engineers 2009, 25, 51–54.
[7] Wen, Y.; Xu, K.; Tang, J.; Li, Y. Research Status and Development trend of Steel-Bamboo Composite Structure. Adv Mat Res, 2014, 893, 716–719. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.893.716
[8] Shin, F.G.; Xian, X.J.; Zheng, W.P.; Yipp, M.W. Analyses of the Mechanical Properties and Microstructure of Bamboo-Epoxy Composites. J Mater Sci 1989, 24, 3483–3490. https://doi.org/10.1007/BF02385729
[9] Okubo, K.; Fujii, T.; Yamamoto, Y. Development of Bamboo-Based Polymer Composites and Their Mechanical Properties. Compos. Part A Appl. Sci. Manuf. 2004, 35, 377–383. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2003.09.017
[10] Janssen, J.J.A. Building with bamboo (2nd ed.); Intermediate Technology Publication: London, 1995.
[11] Amada, S.; Ichikawa, Y.; Munekata, T.; Nagase, Y.; Shimizu K. Fiber Texture and Mechanical Graded Structure of Bamboo. Compos. B. Eng. 1997, 28, 13–20. https://doi.org/10.1016/S1359-8368(96)00020-0
[12] Abdulkareem, S.A.; Adeniyi, A.G. Production of Particleboards Using Polystyrene and Bamboo Wastes. Niger. J. Technol. 2017, 36, 788–793. http://dx.doi.org/10.4314/njt.v36i3.18
[13]. Mukbaniani, O.; Aneli, J.; Buzaladze, G.; Markarashvili, E.; Tatrishvili, T. Composites on the Basis of Straw with Some Organic and Inorganic Binders. Oxid. Commun. 2016, 39, 2763–2777.
[14] Mukbaniani, O.; Aneli, J.; Tatrishvili, T.; Markarashvili, E.; Londaridze L.; Kvinikadze, N.; Kakalashvili, L. Wood Polymer Composite Based on a Styrene and Triethoxy(Vinylphenethyl)silane. Chem. Chem. Technol. 2023, 17, 35–44. https://doi.org/10.23939/chcht17.01.035
[15] Aneli, J.; Shamanauri, L.; Markarashvili, E.; Tatrishvili, T.; Mukbaniani, O. Polymer-Silicate Composites with Modified Minerals. Chem. Chem. Technol. 2017, 11, 201–209. https://doi.org/10.23939/chcht11.02.201
[16] Tolentino, M.S.; Carpena, J.F.; Javier, R.M.; Aquino, R.R. Thermal Treatment Temperature and Time Dependence of Contact Angle of Water on Fluorinated Polystyrene as Hydrophobic Film Coating. IOP Conf. Series: Mater. Sci. Eng. 2017, 205, 012024. https://doi.org/10.1088/1757-899X/205/1/012024
[17] Mukbaniani, O.; Tatrishvili, T.; Markarashvili, E.; Londaridze, L.; Pachulia, Z.; Pirtskheliani, N. Synthesis of Triethoxy(Vinylphenethyl)silane with Alkylation Reaction of Vinyltriethoxysilane to Styrene. Oxid. Commun. 2022, 45, 309–320.
[18] Iulianelli, G.; Bruno Tavares, M.; Luetkmeyer, L. Water Absorption Behavior and Impact Strength of PVC/Wood Flour Composites. Chem. Chem. Technol. 2010, 4, 225–229. https://doi.org/10.23939/chcht04.03.225
[19] Lee, S.-H.; Ohkita, T. Mechanical and Thermal Flow Properties of Wood Flour-Biodegradable Polymer Composites. J. Appl. Polym. Sci. 2003, 90, 1900–1905. https://doi.org/10.1002/app.12864
[20] Liu, C.; Tanaka, Y.; Fujimoto Y. Viscosity Transient Phenomenon during Drop Impact Testing and Its Simple Dynamics Model. World J. Mech. 2015, 5, 33–41. https://doi.org/10.4236/wjm.2015.53004
[21] Chudzik, J.; Bieliński, D.M.; Bratychak, M.; Demchuk, Y.; Astakhova, O.; Jędrzejczyk, M.; Celichowski, G. Influence of Modified Epoxy Resins on Peroxide Curing, Mechanical Properties and Adhesion of SBR, NBR and XNBR to Silver Wires. Part I: Application of Monoperoxy Derivative of Epoxy Resin (PO). Materials 2021, 14, 1320. https://doi.org/10.3390/ma14051320
[22] Mukbaniani, O.; Brostow, W.; Aneli, J.; Londaridze, L.; Markarashvili, E.; Tatrishvili, T.; Gencel, O. Wood Sawdust Plus Silylated Styrene Composites with Low Water Absorption. Chem. Chem. Technol. 2022, 16, 377–386. https://doi.org/10.23939/chcht16.03.377
[23] Mukbaniani, O.; Aneli, J.; Londaridze, L.; Markarashvili, E.; Tatrishvili, T. Ecologically Friendly Polymer Composites on the Base of Leafs. Oxid. Commun. 2021, 44, 908–921.
[24] Mukbaniani, O.; Brostow, W.; Aneli, J.; Markarashvili, E.; Tatrishvili, T.; Buzaladze, G.; Parulava, G. Sawdust Based Composites. Polym Adv Technol 2020, 31, 2504-2511. https://doi.org/10.1002/pat.4965
[25] Mukbaniani, O.; Tatrishvili, T.; Kvinikadze, N.; Bukia, T.; Pachulia, Z.; Pirtskheliani, N.; Petriashvili, G. Friedel-Crafts Reaction of Vinyltrimethoxysilane with Styrene and Composite Materials on Their Base. Chem. Chem. Technol. 2023, 17, 325–338. https://doi.org/10.23939/chcht17.02.325
[26] Mukbaniani, O.; Brostow, W.; Hagg Lobland, H.E.; Aneli, J.; Tatrishvili, T.; Markarashvili, E.; Dzidziguri, D.; Buzaladze, G. Composites Containing Bamboo with Different Binders. Pure Appl. Chem. 2018, 90, 1001–1009. https://doi.org/10.1515/pac-2017-0804
[27] Xu, G.; Wang, L.; Liu, J.; Wu, J. FTIR and XPS Analysis of the Changes in Bamboo Chemical Structure Decayed by White-Rot and Brown-Rot Fungi. Appl. Surf. Sci. 2013, 280, 799–805. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2013.05.065
[28] Kickelbick, G. Concepts for the Incorporation of Inorganic Building Blocks into Organic Polymers on a Nanoscale. Prog. Polym. Sci. 2003, 28, 83–114. https://doi.org/10.1016/S0079-6700(02)00019-9
[29] Bledzky, A.; Letman, M.; Viksne, A.; Rence, L. A Comparison of Compounding Processes and Wood Type for Wood Fibre–PP Composites. Compos. Part A Appl. Sci. Manuf. 2005, 36, 789–797. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2004.10.029
[30] Shi, S.Q.; Gardner, D.J. Hygroscopic Thickness Swelling Rate of Compression Molded Wood Fiberboard and Wood Fiber/Polymer Composites. Compos. Part A Appl. Sci. Manuf. 2006, 37, 1276–1285. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2005.08.015