[article]
| Titre : |
Assessment of impact energy, wear behavior, thermal resistance and water absorption properties of hybrid bagasse fiber-CaCO3 reinforced polypropylene composites |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
I. O. Oladele, Auteur ; A. D. Akinwekomi, Auteur ; I. O. Ibrahim, Auteur ; M. H. Adegun, Auteur ; S. I. Talabi, Auteur |
| Année de publication : |
2021 |
| Article en page(s) : |
p. 205-212 |
| Note générale : |
Bibliogr. |
| Langues : |
Anglais (eng) |
| Catégories : |
Canne à sucre et constituants
Caractérisation
Carbonate de calciumLe carbonate de calcium (CaCO3) est composé d'un ion carbonate (CO32-) et d'un ion calcium (Ca2+), sa masse molaire est de 100,1 g/mole.
C'est le composant principal du calcaire et de la craie, mais également du marbre. C'est aussi le principal constituant des coquilles d'animaux marins, du corail et des escargots.
Composites à fibres végétales
Energie d'impact
Formulation (Génie chimique)
Humidité -- Absorption:Eau -- Absorption
MercerisationLa mercerisation ou mercerisage est un procédé chimique inventé par John Mercer en 1844 et qui consiste à traiter une étoffe de coton (cellulose) afin d'améliorer les caractéristiques physico-chimiques des fibres, comme de leur donner un aspect lustré.
- HISTOIRE : Le procédé a été conçu en 1844 par John Mercer qui eut l'idée de traiter des fibres de coton avec de la soude caustique. La technique de Mercer rendait le tissu plus solide et plus réceptif aux teintures. Cependant, elle occasionnait un rétrécissement important de l'étoffe.
C'est sûrement pour cette raison que le procédé ne rencontra guère de succès avant que Horace A. Lowe l'améliore en 1890 jusqu'à sa forme actuelle. L'amélioration principale consistait à maintenir le textile étiré pendant l'opération afin de prévenir son rétrécissement. Cette phase d'étirement pouvait s'effectuer également pendant que les rubans étaient encore humides. Il a de plus ajouté une étape de rinçage à l'eau.
- PROCEDE : La méthode de production moderne du coton mercerisé, également connu sous le nom de coton perlé, est obtenue par l'application de soude caustique concentrée à raison de 300 g/l, à température ambiante et en maintenant les propriétés dimensionnelles, elle permet de faire gonfler les fibres de coton.
Le maintien des dimensions est essentiel afin d'éviter un retrait de 25 à 30 %. Pour cette raison, le traitement ne peut s'appliquer qu'aux étoffes stables et peu déformables. Il est donc exclu de la pratiquer sur des tricots. Mais il est possible de l'appliquer sur des fils sous forme d'écheveaux. Au cours du traitement, il convient de ne pas exposer le coton à l'air libre pour éviter une hydrolyse, de maîtriser la température et de bien neutraliser le pH en fin de procédé.
Les fibres de section en forme de haricot deviennent, sous l'action du gonflement, de section circulaire. Les fibres qui sont vrillées avant le traitement le sont nettement moins après celui-ci. La cuticule de coton est brisée, la lumière se réfléchit mieux et les fibres deviennent plus brillantes. Le changement de structure cristalline améliore les propriétés physiques avec une augmentation de la ténacité à sec et au mouillé.
D’autres produits alcalins peuvent parfois être utilisés, toutefois, pour des raisons de coûts et d’efficacité, c’est la soude caustique qui est généralement préférée par les industriels. Un procédé voisin consiste à traiter les fibres de coton avec une solution d’ammoniaque.
La mercerisation peut s'effectuer sur les fibres, sur les fils voire sur les étoffes déjà réalisées. On parle de double mercerisation lorsque l'on traite tant à la fois le fil que le produit fini (ex : tricot).
- EFFET : Ce procédé gonfle la fibre de coton, l'affinité tinctoriale en est améliorée car le colorant a plus de facilité à pénétrer dans la cellulose. Ce traitement augmente la brillance, la force, l'affinité à la teinture, la résistance à la moisissure, mais augmente aussi les risques d'abrasion. On réserve ce traitement aux fils et aux étoffes de noble qualité. Le terme de Fil d'écosse est aussi utilisé pour des filés de coton « longues fibres » assemblés par retordage ayant subi une double mercerisation.
- UTILISATIONS : Le fil de coton mercerisé est utilisé tel quel, mais est également utilisé dans les fils à âmes (core yarns) ou fils guippés. C'est-à -dire que le fil est composé d'une âme (souvent de polyester) pour la solidité, autour de laquelle on enroule le fil perlé pour l'esthétique. Il s'agit d'un procédé industriel.
Polypropylène
Résistance thermique
Usure (mécanique)
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| Index. décimale : |
668.4 Plastiques, vinyles |
| Résumé : |
To harness the inherent advantages of both synthetic and natural reinforcements, mercerized bagasse fibers (BF) and particulate calcium carbonate (CaCO3) were utilized as a complementing reinforcement for the fabrication of bagasse fiber/calcium carbonate (BF/CaCO3) polypropylene composites. Two sets of composites were produced – one with mercerized BF/CaCO3 and the other with unmercerized BF/ CaCO3. The effect of reinforcement loading on the impact energy, wear behavior, thermal resistance and water absorption properties of the composites were studied. Results showed that the mercerized BF/CaCO3 hybrid reinforced polypropylene composites exhibited significant increase in impact energy and offered better resistance to weight loss during wear test. Similarly, the thermal resistance of the mercerized composites was higher than their corresponding unmercerized composites. Additionally, water absorption in mercerized composites was highly resisted than in unmercerized samples. These results indicated that mercerization treatment and reinforcement hybridization improved the impact energy, wear, thermal resistance and water ingress resistance of hybrid fiber/ particulate reinforced polypropylene composites. |
| Note de contenu : |
- MATERIALS AND METHODS : Treatment of bagasse fibers (BF) - Composite development - Sample characterization - Thermal resistance
- RESULTS AND DISCUSSION : Porosity - Thermal conductivity - Thermal resistance - Impact energy - Wear behavior - Water absorption - Characterization of fracture surfaces
- Table 1 : Composite formulation |
| DOI : |
https://doi.org/10.1515/ipp-2020-3984 |
| En ligne : |
https://drive.google.com/file/d/1pRbGuR8XDvb0VIT_BH4YvpTrsbkR5yVt/view?usp=shari [...] |
| Format de la ressource électronique : |
Pdf |
| Permalink : |
https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=36364 |
in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 36, N° 2 (2021) . - p. 205-212
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