PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Scientific Reports· 2026Q1

Selüloz Elyaf Bazlı Düşük Yoğunluklu Polietilen/Geri Dönüştürülmüş Polietilen Tereftalat Karışım Kompozitlerinin Yapısal, Termal, Mekanik ve Fiziksel Performansı

Structural, thermal, mechanical and physical performance of cellulose fibers based low-density polyethylene/recycled polyethylene terephthalate blend composites

Hamida Boussehel, Lina Alloui, Abbes Ouaar, P. N. B. Reis ve diğerleri

Kısa özet

Geri dönüştürülmüş düşük yoğunluklu polietilen (LDPE), geri dönüştürülmüş polietilen tereftalat (r-PET) ve özellikle metakrilik asitle kimyasal olarak modifiye edilmiş kağıt bardağı selüloz elyaflarından yapılan kompozitler, saf LDPE'ye kıyasla önemli ölçüde iyileştirilmiş mekanik dayanım, termal stabilite ve azaltılmış su emme özelliği göstermektedir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Metakrilik asit aşılama işlemi, selüloz elyafın termal stabilitesini iyileştirerek ayrışma sıcaklığını 327°C'den 354.48°C'ye çıkarmıştır.
  • Saf LDPE'ye kıyasla %25 ağırlık r-PET içeren kompozitler, çekme dayanımında 4.4 kat (1.69'dan 7.40 MPa'ya) ve Young modülünde 2.7 kat (101.55'ten 272.17 MPa'ya) artış göstermiştir.
  • Aşılanmış selüloz elyaflar, işlem görmemiş elyaflara göre su emilimini azaltmış ve boyutsal kararlılığı iyileştirmiştir.
  • Geliştirilen kompozitler, atıkların değerlendirilmesi için iyileştirilmiş mekanik, termal ve su direnci özellikleri sunmaktadır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract Despite the increasing interest in recycled polymer composites and natural fiber reinforcement, relatively few studies have systematically examined low-density polyethylene (LDPE)/recycled polyethylene terephthalate (r-PET) blend systems reinforced with cellulose fibers recovered from used disposable paper cups, particularly through a direct comparison of untreated and methacrylic acid-grafted fibers. In this context, the present study developed sustainable composites based on LDPE and r-PET reinforced with cellulose fibers extracted from post-consumer paper cups and chemically modified with methacrylic acid. FTIR analysis indicated successful surface modification, as evidenced by the disappearance or reduction of lignin- and hemicellulose-related bands after bleaching and the appearance of a carbonyl band at approximately 1712 cm − 1 after grafting. XRD results showed a marked increase in crystallinity after bleaching, from 21.13% for washed fibers to 54.70% for bleached fibers. Grafted fibers retained an intermediate crystallinity of 46.75%, reflecting the partial disruption of the cellulose structure by grafting. TGA showed that methacrylic acid grafting improved the thermal stability of the fibers, increasing the main decomposition temperature from 327 °C for washed fibers to 354.48 °C for grafted fibers. DSC analysis was consistent with the enhanced thermal response and crystallization behavior of the composites, whereas r-PET incorporation increased the rigidity and thermal resistance relative to neat LDPE. Mechanically, blending LDPE with 25 wt% r-PET increased the ultimate tensile strength from 1.69 MPa to 7.40 MPa and Young’s modulus from 101.55 MPa to 272.17 MPa. The addition of grafted fibers further improved the tensile strength to 6.78 MPa and modulus to 218.58 MPa compared with untreated fibers. Water absorption tests showed that untreated fibers significantly increased moisture uptake, whereas methacrylic acid-grafted fibers markedly reduced water absorption and improved dimensional stability. Overall, the results suggest that integrating recycled PET and chemically modified cellulose fibers into LDPE matrices can yield composites with improved mechanical performance, enhanced thermal stability, and reduced water uptake relative to neat LDPE, thereby contributing to waste valorization and circular-economy-oriented applications within the limitations of the present system.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Scientific Reports, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Polimerler ve Plastikler

Polymers and PlasticsMaterials Science