Journal of Korea Technical Association of The Pulp and Paper Industry
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v.43
no.2
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pp.66-71
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2011
Biocomposites were fabricated with biodegradable polymers and natural fibers. Biocomposites have benefits of low cost, low density, and biodegradability over inorganic fiber composite, and give comparable strength properties. Hydrophobic polymer used for sizing in paper industry, AKD (Akenyl Keten Dimer), was applied to natural fibers, red algae fibers (RAF) in this study, to make fiber surfaces more compatible to hydrophobic nature of matrix polymers. Composites with RAF, kenaf, glass fibers, and carbon fibers have been fabricated by a compression molding method and their thermo-mechanical properties have been studied. Also, the thermal dimensional stability test was done from at 30 to $100^{\circ}C$. The storage moduli and the thermo-mechanical stabilities of polypropylene and poly lactic acid based biocomposites were improved by reinforcing with the RAF and much more with AKD treated fibers. Dimensional stability of biocomposite was also markedly improved by AKD pretrement on RAF.
The Ionic Polymer Metal Composite (IPMC), an electro-active polymer, has many advantages including bending actuation, low weight, low power consumption, and flexibility. These advantages coincide with the requirements of a bio-related application. Thus, IPMC is promising materials for bio-mimetic actuator and sensor applications. Before applying IPMC to actual application, basic mechanical properties of IPMC should be studied in order to utilize IPMC for practical uses. Therefore, IPMCs are fabricated to investigate the mechanical characteristics. Nafion is used as a base ionic polymer. Mason samples cast with various thicknesses are used to test the thickness effects of IPMC. Subsequently, IPMC is fabricated using the chemical reduction method. The deformation, blocking force and frequency response of the IPMC actuator are important properties. In this present study, the performances of the IPMC actuators, including the deformation, blocking force and natural frequency, are then obtained according to only the input voltage and IPMC dimensions. Finally, the empirical performance model and the equivalent stiffness model of the IPMC actuator are established using experiments results.
Olarewaju M Oluba;Samuel I Ojeaburu;Opeyemi A Bayo-Olorunmeke;Georgina Erifeta;Sunday J Josiah
Food Science and Preservation
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v.31
no.1
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pp.1-14
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2024
The utilization of coatings composed of bio-based materials in the processing and preservation of meat presents an environmentally conscious, secure, cost-effective, and superior method for prolonging the storage life of meat while also preserving its nutritional value. In this study, changes in physical, chemical, and microbiological characteristics of freshly cut beef coated with distilled water (control) and keratin-starch composites (K-S) functionalized with 0.0-, 0.2-, 0.6-, and 1.0-mL avocado peel polyphenolic-rich extract (APPPE) kept at 4℃ for 12 days were evaluated periodically at 3-day interval using standard techniques. Keratin was extracted from waste feathers, while starch was obtained from ginger rhizomes. Following a 12-day storage period, beef coated with APPPE-enriched K-S composites exhibited a significant (p<0.05) improvement in shelf life by minimizing deteriorative changes in pH and color (as determined by metmyoglobin level) in addition to inhibiting oxidative changes in lipids (as determined by TBARS level) and proteins (protein carbonyl level) in comparison to control and K-S composite without APPPE. Furthermore, microbial growth was significantly (p<0.05) suppressed in meat coated with K-S composite functionalized with APE at 0.6 and 1.0 mL compared to the control. The study suggested that APPPE-enriched K-S composite could offer an eco-friendly and safe food preservation technique for fresh meat.
Since the environmental problems and new stricter regulations are forcing the industries to introduce more ecological materials for their products, biodegradable materials have attracted increasing attention. Among these materials, Polylactic acid(PLA) is a promising candidate for its modulus, strength, chemical resistance. However, PLA could not be used for automobile industries for its low heat resistance and impact strength. In this study natural fibers were (jute fiber was) introduced as reinforcements in order to improve heat resistance and impact strength of PLA. Especially for improving the adhesion between PLA and jute, various surface treatments were tried. With each treatment, we verified that the impact strength of composite was improved. With annealing treatment, we found a remarkable increase of heat resistance of PLA composite.
The $\beta$ phase Ti-Nb-Sn-HA bio materials were successfully fabricated by high energy mechanical milling and pulse current activated sintering (PCAS). Ti-6Al-4V ELI alloy has been widely used as biomaterial. But the Al has been inducing Alzheimer disease and V is classified as toxic element. In this study, ultra fine sized Ti-Nb-Sn-HA powder was produced by high energy mechanical milling machine. The $\beta$ phase Ti-Nb-Sn-HA powders were obtained after 12hr milling from $\alpha$ phase. And ultra fine grain sized Ti-Nb-Sn-HA composites could be fabricated using PCAS without grain growth. After sintering, the microstructures and phase-transformation of Ti-Nb-Sn-HA biomaterials were analyzed by scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The relative density was obtained by Archimedes principle and the hardness was measured by Vickers hardness tester. The $\beta$-Ti phase was obtained after 12h milling. As result of hardness and relative density, 12h milled Ti-Nb-Sn-HA composite has the highest values.
Park, Byung-Dae;Um, In Chul;Lee, Sun-Young;Dufresne, Alain
Journal of the Korean Wood Science and Technology
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v.42
no.2
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pp.119-129
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2014
This work undertook to prepare nanofibers of cellulose nanofibrils (CNF)/polyvinyl alcohol (PVA) composite by electrospinning, and characterize the electrospun composite nanofibers. Different contents of CNFs isolated from hardwood bleached kraft pulp (HW-BKP) by 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxy radical (TEMPO)-mediated oxidation were suspended in aqueous polyvinyl alcohol (PVA) solution, and then electrospun into CNF/PVA composite nanofibers. The morphology and dimension of CNFs were characterized by transmission electron microscopy (TEM), which revealed that CNFs were fibrillated form with the diameter of about $7.07{\pm}0.99$ nm. Morphology of the electrospun nanofiber observed by field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM) showed that uniform CNF/PVA composite nanofibers were manufactured at 1~3% CNF contents while many beads were observed at 5% CNF level. Both the viscosity of CNF/PVA solution and diameter of the electrospun nanofiber decreased with an increase in CNF content. The diameter and its distribution of the electrospun nanofibers helped explain the differences observed in their morphology. These results show that the electrospinning method was successful in preparing uniform CNF/PVA nanofibers, indicating a great potential for manufacturing consistent and reliable cellulose-based nanofibrils for scaffolds in future applications.
Prabhakar, M.N.;Shah, Atta ur rehman;Song, Jung-Il
Composites Research
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v.28
no.3
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pp.118-123
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2015
In the current study explain about the bio-based composites made by groundnut shell as reinforcement with polyester resin matrix. Groundnut shell is an abundantly available natural waste byproduct and poly ester resin is widely used to fabricate of composites for good balance of mechanical properties because it is relatively low price and ease of handling. Evaluate the mechanical properties of manufactured groundnut shell/polyester composites by varying the amounts (wt %) of groundnut shell. Particulate shell reinforced polyester composites incorporating varying amounts of groundnut shell (5, 10, 15 and 20%) were characterized for their tensile strength, flexural strength, and impact strength. The mechanical properties improved with increasing particle loading up to 15% and decreased thereafter. Increasing in strength with increased particle shell loading was attributed to increase in surface area which enhanced load transfer between the polyester matrix and ground shall particulates. Scanning electron microscopic studies have been carried out to study the morphology of the composite. Thermal studies and water absorption properties of the composites also studied in this paper.
Ahmad B.H. Kueh;Juin-Hwee Tan;Shukur Abu Hassan;Mat Uzir Wahit
Structural Engineering and Mechanics
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v.85
no.6
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pp.755-764
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2023
The article examines the impact response of the sandwich beam furnished by a novel bilayer core as inspired by the woodpecker's head architecture under different repeatedly exerted low-velocity impact loadings by employing the finite element package, ABAQUS. The sandwich beam forms four essential parts comprising bottom and top carbon fiber reinforced polymer laminates encasing bilayer core made of laterally arched solid hot melt adhesive material and aluminum honeycomb. Impact loadings are implemented repeatedly with a steel hemisphere impactor for various impact energies, 7.28 J, 9.74 J, and 12.63 J. Essentially, the commonly concentrated stresses at the impact region are regulated away by the arched core in all considered cases thus reducing the threat of failure. The sandwich beam can resist up to 5 continual impacts at 7.28 J and 9.74 J but only up to 3 times repeated loads at 12.63 J before visible failure is noticed. In the examination of several key impact performance indicators under numerous loading cases, the proposed beam demonstrates favorably up to 1.3-11.2 higher impact resistance efficacies compared to existing designs, therefore displaying an improvement in repeated impact resistance of the new design.
An, Jae-Yoon;Kim, Ki-Wook;Kim, Sumin;Oh, Jin-Kyoung;Kim, Hyun-Joong;Park, Moon-Jae
Journal of the Korean Wood Science and Technology
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v.35
no.6
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pp.100-107
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2007
People have spent lots of time inside building about 90% of these day. Industry has been developed rapidly after I960. Construction materials had changed from natural materials to chemical materials and confidentiality of building has been more higher than before by policy of saving energy. These have caused sick-building syndrome (SBS) for us. So people want environmental construction materials for their house. We designed a environmental loess (yellow soil) finishing material which was composed of loess, water, water-soluble resin, hardener and filler. The purposes of this study were that making an environmental loess finishing material with optimum ratio, evaluating the usability of loess finishing material for wall. Furthermore it was suitable for wall to evaluate mechanical properties that are impact test, cracking test, abrasion test and de-bonding test, environmental properties that were emission of VOCs, formaldehyde and far infrared radiation.
In membrane bioreactor (MBR), activated sludge degrade the biological component and membrane process separate this bacterial flocks as well the suspended solids. However, membrane fouling is one of the major issues in MBR. In this review, composite membrane used in MBR to overcome fouling is discussed. It is classified into membrane containing carbon and noncarbon materials. Introducing graphene, graphene oxide (GO) and carbon nanotubes or their modified part into pristine membrane enhance hydrophilicity of the composite membrane. Inorganic materials like silicon dioxide (SiO2) or titanium dioxide (TiO2) are also incorporated for preparing composite membrane to increase its water flux.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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