Published January 1, 2020 | Version v1
Publication Metadata-only

Enhancement of fiber-matrix interface of recycled cotton fibers reinforced epoxy composite for improved mechanical properties

Creators

  • 1. University of Monastir
  • 2. Istanbul Technical University
  • 3. École Nationale Supérieure des Arts et Industries Textiles
  • 4. Laboratoire Génie et Matériaux Textiles

Description

Abstract The aim of this study is to enhance the fiber-matrix interface of cotton waste reinforced composite panels by a specific chemical treatment. For this purpose, cotton fibers are treated in sodium hydroxide (NaOH) solution with three different concentrations (0.5 M, 1 M, and 1.5 M) and three different soaking times combinations (1 h, 3 h, and 5 h). Mechanical evaluation of treated and untreated reinforcements and composite panels are characterized using tensile test whereas the chemistries of fiber reinforcements are investigated using Fourier-transform infrared spectroscopy analysis and the fiber-matrix interactions are morphologically examined using scanning electron microscopy. Results indicate a remarkable enhancement in mechanical properties of composites via improving the interfacial adhesion and compatibility between fiber and matrix with a significant increase of Young modulus up to 270% for reinforcements and to 70% for composite materials compared to untreated materials.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

ملخص الهدف من هذه الدراسة هو تعزيز واجهة مصفوفة الألياف للألواح المركبة المقواة بنفايات القطن من خلال معالجة كيميائية محددة. لهذا الغرض، تتم معالجة ألياف القطن في محلول هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) بثلاثة تركيزات مختلفة (0.5 م، 1 م، 1.5 م) وثلاث مجموعات مختلفة من أوقات النقع (1 ساعة، 3 ساعات، و 5 ساعات). يتميز التقييم الميكانيكي للتعزيزات المعالجة وغير المعالجة والألواح المركبة باستخدام اختبار الشد بينما يتم فحص كيمياء تعزيزات الألياف باستخدام تحليل التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه ويتم فحص تفاعلات مصفوفة الألياف شكلياً باستخدام الفحص المجهري الإلكتروني. تشير النتائج إلى تحسن ملحوظ في الخواص الميكانيكية للمركبات من خلال تحسين الالتصاق البيني والتوافق بين الألياف والمصفوفة مع زيادة كبيرة في معامل يونغ تصل إلى 270 ٪ للتعزيزات و 70 ٪ للمواد المركبة مقارنة بالمواد غير المعالجة.

Translated Description (French)

Résumé L'objectif de cette étude est d'améliorer l'interface fibre-matrice des panneaux composites renforcés de déchets de coton par un traitement chimique spécifique. À cette fin, les fibres de coton sont traitées dans une solution d'hydroxyde de sodium (NaOH) avec trois concentrations différentes (0,5 M, 1 M et 1,5 M) et trois combinaisons de temps de trempage différentes (1 h, 3 h et 5 h). L'évaluation mécanique des renforts traités et non traités et des panneaux composites est caractérisée à l'aide d'un test de traction, tandis que les chimies des renforts fibreux sont étudiées à l'aide d'une analyse par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier et que les interactions fibre-matrice sont examinées morphologiquement à l'aide de la microscopie électronique à balayage. Les résultats indiquent une amélioration remarquable des propriétés mécaniques des composites par l'amélioration de l'adhérence interfaciale et de la compatibilité entre la fibre et la matrice avec une augmentation significative du module d'Young jusqu'à 270% pour les renforts et à 70% pour les matériaux composites par rapport aux matériaux non traités.

Translated Description (Spanish)

Resumen El objetivo de este estudio es mejorar la interfaz fibra-matriz de los paneles compuestos reforzados con residuos de algodón mediante un tratamiento químico específico. Para este propósito, las fibras de algodón se tratan en solución de hidróxido de sodio (NaOH) con tres concentraciones diferentes (0.5 M, 1 M y 1.5 M) y tres combinaciones de tiempos de remojo diferentes (1 h, 3 h y 5 h). La evaluación mecánica de los refuerzos tratados y no tratados y los paneles compuestos se caracterizan mediante la prueba de tracción, mientras que las químicas de los refuerzos de fibra se investigan mediante el análisis de espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier y las interacciones fibra-matriz se examinan morfológicamente mediante microscopía electrónica de barrido. Los resultados indican una mejora notable en las propiedades mecánicas de los materiales compuestos a través de la mejora de la adhesión interfacial y la compatibilidad entre la fibra y la matriz con un aumento significativo del módulo de Young de hasta el 270% para los refuerzos y hasta el 70% para los materiales compuestos en comparación con los materiales no tratados.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تعزيز واجهة مصفوفة الألياف لمركب الإيبوكسي المقوى بألياف القطن المعاد تدويره لتحسين الخواص الميكانيكية
Translated title (French)
Amélioration de l'interface fibre-matrice du composite époxy renforcé de fibres de coton recyclées pour améliorer les propriétés mécaniques
Translated title (Spanish)
Mejora de la interfaz fibra-matriz del compuesto epoxi reforzado con fibras de algodón reciclado para mejorar las propiedades mecánicas

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3000642497
DOI
10.1088/2053-1591/ab6c04

Is supplement to
https://openalex.org/W4205417762 (Other)
https://openalex.org/W2151658413 (Other)
https://openalex.org/W4301388147 (Other)
https://openalex.org/W2390255551 (Other)
https://openalex.org/W2367511445 (Other)
https://openalex.org/W2381930792 (Other)
https://openalex.org/W2358901819 (Other)
https://openalex.org/W745733672 (Other)
https://openalex.org/W2983545107 (Other)
https://openalex.org/W2389102290 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Tunisia

References

  • https://openalex.org/W33022054
  • https://openalex.org/W86129124
  • https://openalex.org/W1744238545
  • https://openalex.org/W1965154403
  • https://openalex.org/W1968347955
  • https://openalex.org/W1969177823
  • https://openalex.org/W1978942426
  • https://openalex.org/W1981667097
  • https://openalex.org/W1984048690
  • https://openalex.org/W1989023638
  • https://openalex.org/W1996890681
  • https://openalex.org/W2000814017
  • https://openalex.org/W2013507128
  • https://openalex.org/W2017254658
  • https://openalex.org/W2031703036
  • https://openalex.org/W2032595893
  • https://openalex.org/W2051433224
  • https://openalex.org/W2057697875
  • https://openalex.org/W2059697304
  • https://openalex.org/W2064211432
  • https://openalex.org/W2090788232
  • https://openalex.org/W2138024385
  • https://openalex.org/W2147276463
  • https://openalex.org/W2160396607
  • https://openalex.org/W2328529219
  • https://openalex.org/W2413879138
  • https://openalex.org/W2506831526
  • https://openalex.org/W2761237718
  • https://openalex.org/W2811149161
  • https://openalex.org/W2904732428
  • https://openalex.org/W2944914420
  • https://openalex.org/W2963028908
  • https://openalex.org/W2974153698
  • https://openalex.org/W2987038344