Properties of fiber-gypsum composite formed on the basis of hemp (Cannabis sativa L.) fibers grown in Poland and natural gypsum
Type
Journal article
Language
English
Date issued
2023
Faculty
Wydział Leśny i Technologii Drewna
Journal
Annals of WULS, Forestry and Wood Technology
ISSN
1898-5912
Number
121
Pages from-to
29-36
Abstract (PL)
Właściwości kompozytów włóknisto-gipsowych powstałych na bazie włókien konopi siewnej (Cannabies sativa L.) uprawianych w Polsce i gipsu naturalnego. Popularność kompozytów wzmacnianych włóknami naturalnymi nieprzerwanie rośnie, co sprawia, że są one przedmiotem wielu badań naukowych. Przykładem interesującej koncepcji jest wykorzystanie włókien konopi siewnej w celu wzmocnienia płyt gipsowych. A zatem, przeprowadzone zostały badania dotyczące wpływu ilości dodawanych włókien konopnych oraz temperatury sieciowania wzmocnionej matrycy na właściwości wytworzonych kompozytów gipsowych. Zakres przeprowadzonych eksperymentów obejmował określenie gęstości, czasu sieciowania, wytrzymałości na zginanie, modułu sprężystości oraz współczynnika przewodzenia ciepła. Badania wykazały, iż wraz ze wzrostem udziału włókien czas sieciowania matrycy znacznie się wydłuża, a gęstość otrzymywanych kompozytów maleje. Wykazano również, iż optymalną ilością wzmocnienia konopnego zapewniającą najlepsze właściwości wytrzymałościowe jest 4%, a dalsze zwiększenie jego udziału powoduje znaczne pogorszenie wytrzymałości. Ponadto zwiększenie temperatury podczas sieciowania wpływa negatywnie na charakterystykę wytrzymałościową wyprodukowanych płyt. Właściwości izolacyjne ulegały natomiast znacznej poprawie wraz z rosnącym udziałem włókien konopnych w płycie gipsowej.
Abstract (EN)
Properties of fiber-gypsum composite formed on the basis of hemp (Cannabis sativa L.) fibers grown in Poland and natural gypsum. The popularity of composites reinforced with natural fibers is constantly growing and therefore, they are a subject of many scientific works as well. An example of interesting concept is the use of hemp fibers to reinforce a gypsum matrix and therefore, presented study was aimed to determine the effect of their content on the properties of resultant composites. Moreover, the influence of setting temperature was also investigated. The scope of the research included determination of properties such as: density, setting time, bending strength, modulus of elasticity and thermal conductivity coefficient. Studies have shown that as the amount introduced fibers increases, the density of manufactured composites decreases. Furthermore, increase in the content of hemp causes a significant extension in setting time of the gypsum matrix. Based on the outcomes of mechanical properties, it was found that the optimal content of fibers is 4% and further increase in their share results in a deterioration of flexural strength characteristics. The increase in a setting temperature leads to the reduction in their bending strength and modulus of elasticity. Composites reinforced with hemp fibers demonstrate significantly improved thermal insulation properties
License
CC-BY-NC - Attribution-NonCommercial
CC-BY-NC - Attribution-NonCommercial Open access date
March 29, 2023