Aplikace vyztužovacích kompozitů v materiálech na bázi dřeva

BcA. Viktor Brejcha

Master's thesis

Application of reinforcing composites in engineered wood products

Abstract:

Cíl diplomové práce je analýza materiálových možností v oblasti kompozitní výroby se zaměřením na přírodní vlákna a jejich problematiku aplikace. Experimentální část práce se zabývá porovnáním vybraných mechanických a fyzikálních vlastností vybrané přírodní a anorganické výztuže v kombinaci s třemi druhy matric. Jádrem sendvičové konstrukce je překližovaná deska z balsy. Celkem bylo vyrobeno šest skupin vzorků, každá obsahující patnáct zkušebních tělesech. Testovaná tělesa byla podrobena mechanické zkoušce dle ČSN EN 310 Stanovení modulu pružnosti v ohybu a pevnost v ohybu. U vybraného počtu vzorků bylo provedeno měření hustoty a vlhkosti při 50 % vzdušné vlhkosti. Ze získaných hodnot jsou porovnány jednotlivé vlivy použití rozdílných typů výztuží a matric na výsledné mechanické a fyzikální vlastnosti konstrukce. Z naměřených dat vyplývá, že speciálně upravená vlákna lnu mohou být adekvátní náhradou skelných výztuží v kombinaci s reaktoplastickou nebo termoplastickou matricí. V experimentální části byly použity inovativní produkty společností Entropy Resins a Arkema. Zvýšený zájem o ekologické a recyklovatelné materiály se promítá také do transportního sektoru, který se intenzivně snaží hledat nové materiálové možnosti v podobě vyztužovaných kompozitních materiálů na bázi přírodních vláken.

Abstract:

The objective of the master thesis is analysing of material possibilities in the field of composite production with a focus on natural fibres and their problems of application. The experimental part deals with comparison of selected mechanical and physical properties of selected natural and synthetic reinforcement in combination with three diverse types of matrixes. Selected core of the sandwich construction was a balsa plywood. There was made totally six groups, each containing fifteen test samples. The bodies were subjected to a mechanical test according to ČSN EN 310 Determination of Young’s modulus and flexural strength. Selected number of samples were performed at 50 % air humidity for analysing of their density and humidity. The obtained values were compared with effect of different types of reinforcement and matrix different types on the resulting mechanical and physical properties of the structure. The measured data show that specially modified flax fibres can be adequate sufficient to the glass reinforcements in combination with a thermoplastic or thermosetting matrix. In the experimental part were used innovative products of Entropy Resins and Arkema. Increased interest in organic and recyclable materials is reflected in the transport sector, which is intensively seeking to find new material options in the form of reinforced composite materials based on natural fibres.

Keywords

přírodní vlákno, materiál na bázi dřeva, vlákno s vysokou pevností, ekokompozit

Keywords

wood-based materials, High strength fibers, eco composites, nature fibers

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 4. 2018

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Martin Böhm, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Master programme / field:
Wood Engineering / Wood Engineering