24 research outputs found
Optimal formulation of recycled polypropylene/rubberwood flour composites on mechanical and creep behaviors
Get PDFThesis (Ph.D. (Industrial and Systems Engineering))--Prince of Songkla University, 201
ปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อพฤติกรรมการดูดซับน้ำ ของวัสดุเชิงประกอบพลาสติกและไม้ Factors Affecting Water Absorption Behavior of Wood-Plastic Composites
No full textบทคัดย่อวัสดุเชิงประกอบพลาสติกและไม้ คือ วัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมหรือวัสดุก่อสร้างสีเขียว แต่เนื่องจากธรรมชาติของเส้นใยหรือผงไม้ที่ใช้เป็นส่วนผสมเป็นวัสดุที่ชอบดูดซับน้ำ ทำให้สมรรถนะโดยรวมของวัสดุเชิงประกอบลดลง เมื่อต้องสัมผัสกับน้ำหรือความชื้นในสภาพแวดล้อม และปัจจัยหลักที่ส่งผลกระทบต่อพฤติกรรมการดูดซับน้ำของวัสดุเชิงประกอบคือ ปริมาณผงไม้ สายพันธุ์ของไม้ ขนาดผงไม้ สารปรับปรุงสมบัติ อุณหภูมิ และชนิดของพลาสติก ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่า การเติมผงไม้เป็นส่วนผสมในวัสดุเชิงประกอบมากขึ้น ส่งผลให้วัสดุเชิงประกอบพลาสติกและไม้มีการดูดซับน้ำเพิ่มขึ้นตามปริมาณผงไม้ และวัสดุเชิงประกอบที่เสริมแรงด้วยผงไม้ที่มีขนาดอนุภาคใหญ่กว่า มีการดูดซับน้ำและค่าสัมประสิทธิ์การแทรกซึมของน้ำเพิ่มขึ้น เช่นเดียวกันเมื่ออุณหภูมิของน้ำที่ใช้แช่วัสดุเชิงประกอบเพิ่มขึ้น ส่งผลให้วัสดุมีความสามารถดูดซับน้ำเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่ม นอกจากนี้ผลจากการดูดซับน้ำนี้ยังส่งผลกระทบต่อสมรรถนะทางกลและทางกายภาพอีกด้วย ซึ่งความแข็งแรงและความแข็งแกร่งของวัสดุเชิงประกอบลดลง แต่การบวมของวัสดุเชิงประกอบเพิ่มขึ้น ตามปริมาณการดูดซับน้ำหรือความชื้น ดังนั้นผลจากบทความวิชาการฉบับนี้จะเป็นประโยชน์อย่างมากต่อนักวิจัยและพัฒนา ตลอดจนอุตสาหกรรมวัสดุเชิงประกอบพลาสติกและไม้ ที่จะเป็นข้อมูลสำหรับการพัฒนาปรับปรุงและผลิตวัสดุเชิงประกอบชนิดนี้ให้มีความทนทานต่อการนำไปประยุกต์ใช้งานภายใต้สภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ และสภาวะการแช่น้ำAbstractWood-Plastic Composites (WPCs) are the environmentally friendly materials or the green building materials. However, due to the hydrophilic nature of fiber or wood flour, the overall performance of the WPCs is reduced when exposed to water or humidity in the environment. Factors affecting water absorption behavior of the composites included with wood flour contents, wood species, wood flour sizes, compatibilizer, temperatures, and plastic types. It is well known that the increasing the addition of wood flour in the composites resulted in an increase of the water absorption. The composites produced from larger wood particles had clearly higher moisture absorption and infiltration coefficient than the composites produced from smaller particles. Likewise, when temperature increased, the water uptake of the composite materials also enhanced. Furthermore, the results of the water absorption also affected the mechanical and physical performances, which decreased strength and stiffness of the composites, but increased the swelling. Therefore, this academic review article would greatly facilitate the researchers and developers as well as WPCs manufacturers. They can use and apply these information and knowledge to develop and improve the WPCs for resisting the environmental weathering and water immersion
Application of a quality function deployment technique to design and develop furniture products
No full textIt is important for furniture manufacturers to develop an effective organization, produce high-quality products, and
develop new product designs which correlate with customer requirements to obtain more satisfactory output. Quality function
deployment (QFD) was employed to design and produce new types of prototype plywood wardrobe. Customer product
requirements were transformed into House of Quality of QFD. These require applied techniques to design the new forms of
the product through changes in, for example, product shape, pattern, color, functionality, and quality of materials used.
Product satisfaction was evaluated by customers composing of groups of product users and sales agent stores. The results
revealed that the average satisfaction value of the new prototype increased from 2.71 to 4.08 points over the current products
(an increase of about 54.87%). Hypothesis testing of customer satisfaction between the current and the new designs was
found to significantly increase with regard to the QFD approach
The optimal formulation of recycled polypropylene/rubberwood flour composites from experiments with mixture design
No full textA mixture design was used in experiments, to determine the optimal mixture for composites of rubberwood
flour (RWF) and reinforced recycled polypropylene (rPP). The mixed materials were extruded into
panels. Effects were determined of the mixture components rPP, RWF, maleic anhydride-grafted polypropylene
(MAPP), and ultraviolet (UV) stabilizer, on the mechanical properties. The overall composition significantly
affected flexural, compressive, and tensile properties. The fractions of recycled polypropylene
and rubberwood flour increased all the mechanical material properties; however, increasing one fraction
must be balanced by decreasing the other, and the rubberwood flour fraction had a higher effect size. The
fraction of MAPP was best kept in mid-range of the fractions tested, while the UV stabilizer fraction overall
degraded the mechanical properties. Our results suggest that the fraction of UV stabilizer should be as
small as possible to minimize its negative influences. The models fitted were used for optimization of a
desirability score, substituting for the multiple objectives modeled. The optimal formulation found was
50.3 wt% rPP, 44.5 wt% RWF, 3.9 wt% MAPP, 0.2 wt% UV stabilizer, and 1.0 wt% lubricant; the composite
made with this formulation had good mechanical properties that closely matched the model predictions.Prince of Songkla Graduate Studies Grant, the Government budget Fund (Research
Grant Code: 2555A11502062)and Rubberwood Technology and Management Research Group (ENG-54-27-11-0137-S) of Faculty of Engineering,Prince of Songkla Universit
สภาวะที่เหมาะสมที่สุดในการผลิตแผ่นใยไม้อัดที่ไม่มีตัวประสาน โดยใช้วิธีพื้นผิวตอบสนองOptimizing Condition for Manufacturing the Binderless Particleboard by Response Surface Methodology
No full textบทคัดย่อ การออกแบบการทดลองแบบ Central composite design และวิธีพื้นผิวตอบสนองถูกประยุกต์เพื่อศึกษาผลกระทบของสภาวะการขึ้นรูป และเพื่อหาสภาวะการขึ้นรูปที่เหมาะสมที่สุดของแผ่นใยไม้อัดที่ไม่มีตัวประสาน การขึ้นรูปชิ้นงานตัวอย่างกระทำโดยใช้เครื่องอัดร้อน จากการทดลองพบว่า ระยะเวลาการอัดและอุณหภูมิมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความแข็งแรงดึงตั้งฉากกับผิวหน้า ความแข็งแรงดัด และการดูดซับน้ำ และการเพิ่มขึ้นของระยะเวลาการอัดและอุณหภูมิส่งผลให้การดูดซับน้ำลดลงอย่างชัดเจน แต่ความแข็งแรงดึงและดัดเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตามที่ระยะเวลาการอัดและอุณหภูมิสูงมากๆ พบว่าความแข็งแรงดึงและดัดมีค่าลดลงอย่างช้าๆ นอกจากนี้สมการถดถอยของความแข็งแรงดึงตั้งฉากกับผิวหน้า ความแข็งแรงดัด และการดูดซับน้ำสามารถหาสภาวะการขึ้นรูปที่เหมาะสมที่สุดของแผ่นใยไม้อัดหนา 6 มิลลิเมตร ได้ดังนี้ การขึ้นรูปโดยใช้ระยะเวลาการอัดร้อน 25 นาที และอุณหภูมิ 207 oC เช่นเดียวกันพบด้วยว่าแผ่นใยไม้อัดที่ขึ้นรูปด้วยสภาวะที่เหมาะสมที่สุดนี้มีสมบัติที่ใกล้เคียงกับค่าที่ได้จากการทำนายAbstractCentral composite design and response surface methodology were applied to study effect of conditions in forming and to optimize a condition for manufacturing the binderless particleboard. The sample panels were produced using a hot pressing machine. From the experiment, it was found that pressing time and temperature significantly affected the internal bond strength, modulus of rupture and water absorption. With increasing the pressing time and temperature clearly decreased the water absorption but increased the internal bond strength, modulus of rupture. However, at very high pressing time and temperature it was also found that the internal bond strength and modulus of rupture gradually reduced. In addition, regression models fitted of the internal bond strength, modulus of rupture and water absorption were used to optimize the condition for manufacturing the binderless particleboard with thickness 6 mm. The optimal condition found was the pressing time 25 minutes and temperature 207 oC. Likewise, the binderless particleboard made with this condition had good mechanical and physical properties that closely matched the model predictions
Long-term water absorption and dimensional stability of composites from recycled polypropylene and rubberwood flour
No full textThe present study aims to investigate the moisture absorption of polypropylene (PP)/
rubberwood flour (RWF) composites and its effects on dimensional stability. The
compositions included different grades of plastic, and the amounts of wood flour,
maleic anhydride-grafted polypropylene (MAPP), and ultraviolet (UV) stabilizer were
varied. The composite materials were manufactured into panels by a twin-screw
extruder. Long-term water absorption (WA), long-term thickness swelling (TS), and
degradation of flexural properties of the composites were studied for a range of
water immersion times. The WA and TS of the samples increased with RWF content
and immersion time. Recycled PP gave higher WA and TS than virgin PP, for the composites
with 45 wt% RWF. Increasing MAPP content from 3 to 5 wt% had no significant
effect on WA and TS, whereas the addition of 1 wt% UV stabilizer increased
them. A MAPP content of 3 wt% is recommended for moisture resistance, while the
amount of UV stabilizer should be kept as low as possible. Flexural strength and modulus
of composites also decreased with moisture uptake; however, <3% WA did not
significantly affect the flexural strength. In contrast, the maximum strain of composites
consistently increased with WA
Optimizing the formulation of polypropylene and rubberwood flour composites for moisture resistance by mixture design
No full textD-optimal mixture experimental design was used to determine the optimal mixture of composites from rubberwood Hevea brasiliensis) flour and recycled polypropylene and to systematically analyze the effects of composition, namely
recycled polypropylene, rubberwood flour, maleic anhydride-grafted polypropylene, and ultraviolet stabilizer fractions. Panel samples were extruded, and their properties were characterized. The overall compositions significantly affected water absorption, thickness swelling, flexural strength and modulus, and maximum strain. Water absorption and thickness swelling increased with the fraction of rubberwood flour. At long immersion times, flexural strength and modulus decreased, but maximum strain increased with high fraction of rubberwood flour. The fraction of maleic anhydridegrafted polypropylene only slightly affected water absorption and flexural properties, while the ultraviolet stabilizer
fraction had a clear negative effect increasing water absorption and decreasing flexural properties. The models fitted
were used for optimization of a desirability score, substituting for the multiple objectives modeled. The optimal formulation
found was 68.9 wt% recycled polypropylene, 25.0 wt% rubberwood flour, 5.0 wt% maleic anhydride-grafted polypropylene,
0.1 wt% ultraviolet stabilizer, and 1.0 wt% lubricant. This formulation of the composites can be used for most suitable applications based on the moisture resistance
Composites from recycled polypropylene and rubberwood flour: Effects of composition on mechanical properties
No full textThe mechanical properties of composites from recycled waste plastic and waste sawdust are of interest in trying to convert these waste streams to useful products. The development of these composites from natural fiber is therefore receiving widespread attention due to the growing environmental awareness. The effects of compositions were investigated including different grades of plastic (virgin and recycled) and amounts of wood flour, coupling agent, and ultraviolet (UV) stabilizer on mechanical and physical properties of polypropylene/rubberwood flour (RWF)composites. Virgin polypropylene gave better mechanical properties than recycled
(recycled polypropylene (rPP)), both in composites and as unfilled plastic. RWF
content exceeding 25 wt% enhanced the strength of RWF-reinforced rPP composites.
The modulus and hardness of composites increased linearly with wood flour
loadings. Maleic anhydride-grafted polypropylene (MAPP) as a coupling agent
increased the strength, modulus, and hardness of the composites. However, addition
of 1 wt% UV stabilizer degraded the mechanical properties. Therefore, 4 wt% MAPP
content is recommended to achieve good mechanical properties of rPP/RWF composites,
while the amount of UV stabilizer should be as small as possible to avoid its negative influence.the graduate school of Prince of Songkla
University, the Government budget Fund, Rubberwood Technology and Management Research Grou
Minimizing the creep of recycled polypropylene/rubberwood flour composites with mixture design experiments
No full textComposites of rubberwood flour (RWF) and recycled polypropylene (rPP) were produced into panel samples by using a twin-screw extruder. The effects on creep behavior of mixture fractions of rPP, RWF, maleic anhydride-grafted polypropylene (MAPP), and ultraviolet (UV) stabilizer were studied in a D-optimal mixture design. Creep was significantly affected by the composition. Increasing the fraction of RWF decreased creep, while MAPP and UV stabilizer increased it. The models fitted were used to optimize a desirability score that balanced multiple creep characteristics. The modelbased optimal formulation 50.5 wt% rPP, 44.9 wt% RWF, 3.5 wt% MAPP, 0.1 wt% UV stabilizer, and 1.0 wt% lubricant was
experimentally validated to have low creep closely matching the model predictions.The authors gratefully acknowledge the financial support from the graduate school of Prince of Songkla University,the Government budget Fund (Research Grant Code:
2555A11502062), and Rubberwood Technology and
Management Research Group (ENG-54-27-11-0137-S) of Faculty of Engineering, Prince of Songkla University,
Thailand
Potential utilization of rubberwood flour and sludge waste from natural rubber manufacturing process as reinforcement in plastic composites
No full text
