18 5月 2011

菲律賓科學雜誌

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菲律賓科學雜誌
139(2):161-166,2010年12月
ISSN 0031 - 7683
關鍵詞:有倒刺,雞毛,水泥基複合材料,偶聯劑,尺寸穩定性,
吸濕性,角蛋白,矽烷,高效減水劑
*通訊作者:mnacda@yahoo.com
161
Menandro全Acda
廢雞毛增援
在水泥粘結複合材料
部門對森林產品和造紙科學學院的林業和自然資源 菲律賓大學洛斯巴諾斯,學院,4031菲律賓拉古納
本研究探討利用廢物雞毛(倒鉤和枝梗)增援 水泥粘結複合材料。 A系列複合板組成的各種比例
廢羽毛,水泥,沙子和化學外加劑的準備。 混合可操作性 的比例顯著降低重量的羽毛或羽毛增加地面 從5%至20%。 議會含有5%至10%fiberand / orground瑟重量顯示 類似的強度和尺寸穩定性的商業木材纖維水泥複合材料 類似的厚度和密度。 剛度,彎曲強度,尺寸穩定性 羽水泥板的比例下降為羽毛增加10%以上。 高等教育 比例的羽毛,然而,有顯著減少,彈性模量(教育部) 和斷裂模數(鐵道部),並增加吸水性和膨脹後的厚度
24小時浸泡在水中。
簡介
雞羽毛的家禽廢棄物 產業。 十億公斤廢物的羽毛 每年產生的家禽加工廠,創建 一個嚴重的固體廢物問題(帕金森1998;施密特 1998年)。 菲律賓家禽業生產了約 每年肉雞4000萬(美國農業部FAS的2005年)。 這些雞產生約600萬公斤 每年浪費羽毛的鳥兒時處理 在商業選礦廠。 傳統的處理 戰略雞毛是昂貴和困難。 他們往往在焚化廠焚燒,掩埋 於堆填區或回收到低質量動物飼料。
然而,thesedisposalmethods arerestrictedor產生 溫室氣體對環境構成危險。 雞羽毛羽絨纖維約一半
(倒鉤)和半翮(脊柱)的重量,羽毛被 僵硬的中央核心筒結構的空心。 兩個 羽毛纖維和羽毛是由角蛋白(約90% 重),不溶性蛋白質和高度耐用發現 在毛,蹄,角和動物(Karshan 1930; 施密特2002年)。 角蛋白構成一個數的氨基酸 但主要是由氨基酸胱氨酸,賴氨酸,脯氨酸, 和絲酸(沃德等人。1955; Harrar和老虎伍茲1963年)。 這些氨基酸傾向於交聯與另一個由 氫鍵形成二硫鍵或導致纖維 這是艱難的,強,重量輕,並具有良好的熱 和聲學絕緣性能(施密特2002;普爾 等。 2009年)。 獨特的特徵有角質 在調查的利息useof wastechicken 羽毛的數目不等的潛在應用 從加固中的塑料芯片(Khot等。 2001年弗雷澤2004年施密特和Jayasundera 2004;羊毛 2005年,巴羅內和施密特2005年巴龍等。 2005年a,B組; 巴羅內和格雷瓜爾2006年香港和羊毛2005; Aluigi 等。 2008年,胡達和楊2008)。 不幸的是,由於 低量的要求對這些產品,他們有

Acda百萬:廢雞毛增援 在水泥粘結複合材料
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表1。
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關鍵詞:有倒刺,雞毛,水泥基複合材料,偶聯劑,尺寸穩定性,
吸濕性,角蛋白,矽烷,高效減水劑
*通訊作者:mnacda@yahoo.com
161
Menandro全Acda
廢雞毛增援 在水泥粘結複合材料
部門對森林產品和造紙科學學院的林業和自然資源
菲律賓大學洛斯巴諾斯,學院,4031菲律賓拉古納
本研究探討利用廢物雞毛(倒鉤和枝梗)增援 水泥粘結複合材料。 A系列複合板組成的各種比例
廢羽毛,水泥,沙子和化學外加劑的準備。 混合可操作性 的比例顯著降低重量的羽毛或羽毛增加地面 從5%至20%。 議會含有5%至10%fiberand / orground瑟重量顯示 類似的強度和尺寸穩定性的商業木材纖維水泥複合材料 類似的厚度和密度。 剛度,彎曲強度,尺寸穩定性 羽水泥板的比例下降為羽毛增加10%以上。 高等教育 比例的羽毛,然而,有顯著減少,彈性模量(教育部) 和斷裂模數(鐵道部),並增加吸水性和膨脹後的厚度 24小時浸泡在水中。
簡介
雞羽毛的家禽廢棄物
產業。 十億公斤廢物的羽毛 每年產生的家禽加工廠,創建 一個嚴重的固體廢物問題(帕金森1998;施密特 1998年)。 菲律賓家禽業生產了約 每年肉雞4000萬(美國農業部FAS的2005年)。 這些雞產生約600萬公斤 每年浪費羽毛的鳥兒時處理 在商業選礦廠。 傳統的處理 戰略雞毛是昂貴和困難。 他們往往在焚化廠焚燒,掩埋 於堆填區或回收到低質量動物飼料。 然而,thesedisposalmethods arerestrictedor產生 溫室氣體對環境構成危險。 雞羽毛羽絨纖維約一半 (倒鉤)和半翮(脊柱)的重量,羽毛被 僵硬的中央核心筒結構的空心。 兩個 重),不溶性蛋白質和高度耐用發現 在毛,蹄,角和動物(Karshan 1930; 施密特2002年)。 角蛋白構成一個數的氨基酸 但主要是由氨基酸胱氨酸,賴氨酸,脯氨酸, 和絲氨酸(沃德等人。1955; Harrar和老虎伍茲1963年)。 這些氨基酸傾向於交聯與另一個由 氫鍵形成二硫鍵或導致纖維 這是艱難的,強,重量輕,並具有良好的熱 和聲學絕緣性能(施密特2002;普爾 等。 2009年)。 獨特的特徵有角質 在調查的利息useof wastechicken 羽毛的數目不等的潛在應用 從加固中的塑料芯片(Khot等。 2001年弗雷澤2004年施密特和Jayasundera 2004;羊毛 2005年,巴羅內和施密特2005年巴龍等。 2005年a,B組; 巴羅內和格雷瓜爾2006年香港和羊毛2005; Aluigi 等。 2008年,胡達和楊2008)。 不幸的是,由於 低量的要求對這些產品,他們有

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在水泥粘結複合材料
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表1。 成分(重量%)的水泥粘結複合材料 含廢雞毛。 成分(重量%)的水泥粘結複合材料
含廢雞毛。 沒有顯著減少廢物體積羽毛 每年產生。 1998年,美國農業部(農業部)
開發的技術分離雞毛 成纖維和微粒(套筒)分數(加斯納等。 1998年)。 Thisdiscovery鋪平了道路使用的雞 纖維為增強材料在複合材料產品。 Winandy 等。 (2007年)研究了利用雞毛 纖維作為替代木材纖維中密度 纖維板。 結果表明,纖維板,已 在強度略有下降,但改善尺寸 耐腐性比較穩定,用木板製成 從木材纖維。 其他研究者使用羽毛纖維 開發新的生物材料(Wrześniewska - Tosik 等。 2007年,Aluigi等。 2008年,胡達和楊2008) 在增援或塑料(Barone的2005年,巴羅內 和施密特2005年,巴羅內等。 2005年a,B組;巴羅內和 格雷瓜爾2006年)。 Anumber商業應用已經探索 利用纖維的雞毛。 不幸的是, 由於低量的要求,這些產品 他們並沒有顯著減少廢物的數量 每年產生的羽毛。 綜合大樓 材料,如纖維板和刨花板,高 體積,高價值應用的可能 消耗了大量的浪費雞毛。 一
簡單,實用的方式,加入到家禽羽毛 複合板是綁定它們與矽酸鹽水泥。 在這方面有限的研究羽毛的利用率 已報告(Hamoush和El - Hawary 1994年)。 但是,如果這可能被證明是可行的,它可以提供一 負擔得起的新型建材與經濟和 環境優勢。 本文報導的使用 雞毛廢物和/或纖維為增強在
水泥粘結複合材料。 這項研究是一個更大的部分 調查項目的廢物利用雞毛中 生產成本低,堅固耐用的建築材料 適合熱帶環境。
材料與方法
雞毛
廢雞毛,是根據家禽
處理設施的Purefoods公司,公司在利帕
市,八打雁,菲律賓。 廢物被帶羽毛 到實驗室在麻袋,洗多次與 與水混合洗滌劑和亞氯酸鈉 清除血液,糞便和異物。 該 乾淨的羽毛,然後塗在鍍鋅鐵皮 並在陽光下曬乾了三天。 幹羽毛 被切成約25毫米長的片,然後 磨成粉末狀(100目)使用實驗室 威利密爾。 羽毛纖維(倒鉤),獲得了
手動切割幹羽毛用剪刀關閉羽毛筆。 羽毛纖維半結晶,有一個直徑 5微米,密度為0.85克厘米 -3
。 纖維長度介於 從4.2至15毫米。 地面羽毛或纖維烤箱 乾燥24小時,102 ± 3℃前面板製造 (0%,三菱商事)。
粘結劑及外加劑
普通矽酸鹽水泥(1型,島 水泥,固 水泥股份有限公司,菲律賓)被用作粘結劑 同時試劑級氯化鈣(氯化鈣 2 )被用來 作為水泥凝結加速器。 一種矽烷偶聯 代理(道康寧 ®的Z - 6020矽烷,道康寧 ® , NC,美國)與有機和無機反應 被用來提高粘接羽毛纖維 水泥矩陣。 木質素磺酸水溶液為基礎 高效減水劑(Daracem ® 室,格雷斯建材 產品,菲律賓)被用作減水劑 改善和易性和水泥水化低迷。 普通河沙篩選,通過採用100目 在所有的板。
實驗設計和統計分析
三六(36)羽毛水泥複合材料的製備 由十二(12)共混物雞毛(纖維 和/或地面羽毛),水泥,沙子和化學 外加劑組合(見表1)。 對於每個水泥/ 羽毛/外加劑組合三複製boardswere
製成。 沒有控制面板被用於這項研究,因為 這是幾乎不可能使一個小組只從 水泥密度和尺寸在說。 然而,

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複合材料的性能進行了比較實驗 與商業纖維水泥板(HardieLite ® 詹姆斯哈迪菲律賓)類似的厚度和
密度。 的強度性能(斷裂模數 [鐵道部),彈性模量[教育部))和維 穩定性(厚度膨脹率,吸水率)的 衡量一個標本,從每個重複板。 的強度和尺寸穩定性的數據進行分析 使用雙因素方差分析(方差)裝 在一個完全隨機區組設計與W / C的 阻塞因素和手段分開使用杜克的高度 顯著的差異檢(HSD型,α= 0.05)(Statgraphics 1999年),以確定是否造成了重大的治療 對強度性能。
面板製造
Aseries羽毛水泥複合材料的測量採用4mm x 254毫米x 254毫米與目標密度1.20克/厘米 三 被 在實驗室製備。 水灰比舉行 在0.60至0.80相應調整,以提供一個可行的 貼,可支持水泥水化。 各級
氯化鈣與高效減水劑均保持在 3%和5%,分別根據重量的水泥。 地面噴灑羽毛或纖維所要求的 數額高效減水劑然後溶解於蒸餾水 幹在烤箱設定在102 ± 3℃24小時(0%,三菱商事)。 議會作了第一混合所需的金額 沙子和水泥在一個大塑料桶。 地面 羽毛和/或纖維處理與Z - 6020矽烷當時 添加和混合徹底。 所需款額 氯化鈣完全溶解於水 給予水灰比為0.60,增加了 組合。 減水劑,當時添加邊攪拌 不斷的皮毛羽毛均勻顆粒 水泥/沙組合。 額外加水時, 組合被認為過於乾燥,就不能形成 cementpastethatcould一致coatallfeather顆粒。 增加水的量不同而有所不同 配方使用,但不超過一水灰比 0.80。 混合是均勻分佈的成木 框的形式放置在一個胎膜板內襯1毫米厚 覺得表。 毛氈便利逃脫後的水墊 合併過程中迫切。 Apolyethylene薄片 放置在頂部形成之前墊盤前胎膜 被放置的位置。 單獨的墊子被壓 到4毫米的厚度,並用液壓機下離開 壓力(3.8兆帕)的三個小時。 綜合墊 當時從報章取出,取出的模具, 放在桌子上,並允許完全治愈 28天維持在一個控制室內21℃和65%
相對濕度。 固化後,議會的修剪 或減少到所需的測試樣本大小。 每羽水泥 混合組合在這項研究中被複製三次。
剛度和抗彎強度
不同配方的影響船上剛度 和抗折強度進行了評價使用3點 彎曲試驗後美國ASTM Ð 1037(美國ASTM 1995) 一些修改。 一個標本測量八十○毫米x 二百五十○毫米曾被這三家治愈複製 議會各水泥羽毛的組合。 教育部, 鐵道部,最大載荷,撓度被確定為 每個標本採用負載率在6毫米/ min的二二零毫米跨度使用島津萬能材料試驗 機器。 三個复被用於每個測試和 商業纖維水泥板類似的密度和 厚度作為對照。
吸水厚度膨脹率和
各種混合的影響,水泥和雞肉 羽毛的吸濕性和尺寸穩定性 測定採用吸水率和厚度 腫脹試驗,按照美國社會 試驗材料三維1037(美國ASTM 1995),加入一些 修改。 標本(160 x 250毫米)被切斷 從每三板固化為每個複製 水泥羽毛的組合。 吸水性和 吸水厚度膨脹率的測試,測定了淹沒 橫向試樣在室溫下在水中的 2至22小時。 在每個沉沒期間,樣本 被排出的多餘的水,測量變化 在厚度和水的吸收量。 厚度 腫脹(精確到0.01)的測量兩個顯著 點以及每個樣品的長度與數字 游標卡尺(三豐公司)。 吸水率 與厚度膨脹率分別以百分比表示 原來的重量和厚度分別。 三 複製被用於治療和各商業 纖維水泥板如上所述作為對照組。 數據受到了方差分析和手段 分離如上所述。 結果與討論 阿水泥混合羽毛含有5%至10%,纖維或 地面羽毛阿特沃特- cementratio(寬/ C)在0.60顯示
良好的可操作性,使形成的糊狀塗 所有羽毛纖維或粒子與水泥。 然而, 可操作性的混合顯著下降15%至 20%的羽毛纖維或地面的趨勢,由於內容 短纖維,形成團塊,擁抱著彼此, 問題還注意到湧(2005)。 顯然, 減水劑沒有或很少對改善混合 在這些工作性更高水平的羽絨含量。 雞毛包含吸濕(60%)和 親水性氨基酸序列(巴羅內和格雷戈爾 2006年)。 吸水吸濕性蛋白

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圖1。 水泥粘結複合材料含有混合了水泥,沙子和地雞毛(A)和/或羽毛纖維(二)捏造 在木材膠比為0.60和目標密度為1.20克/立方厘米。


表2。 強度性能和尺寸穩定性 4mm厚的水泥粘結材料的影響不同數量的廢物雞
羽毛

混合比例
2 (%重量)
(三+結構)/快進/綠

每個值的平均3個重複,數列內隨後在同一封信中沒有顯著不同的使用杜克的HSD的測試,α= 0.05。
2
ç =水泥
沙商S =
法郎=羽毛纖維
綠=接地羽毛
殘留可能導致的低工作性的
水泥,羽絨被毛細水混合出來的水泥
粘貼。 混合加工性改善時,更多的水
用(增加的W / C比0.80),允許
形成了水泥粘貼羽毛纖維包覆
或微粒。 通過增加可操作性提高組合
對高效減水劑的水平並沒有嘗試。 高
各級增塑劑,並阻礙水泥水化
據報導,對強度性能的不利影響
羽毛水泥粘結材料(Hamoush和El -
Hawary 1994年)。 多餘的水分也減少了複合材料
通過增加強度性能的孔隙率
硬化水泥(Simatupang和Geimer 1990)。 羽毛
含量水平為5%至10%,通過W / C的0.60和15%
通過W至20%/ C的0.80允許適當墊形成

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與合併(圖1)。
剛度(MOE)和抗彎強度(鐵道部)
董事會的明顯降低(P“0.001)與
數量增加的羽毛(見表2)。 然而,
板含有5%至10%,纖維或地面的羽毛
具有可比性教育部和鐵道部比
商業纖維水泥板(教育部= 3.84 GPa時,鐵道部
= 12.54兆帕)。 的強度性能在5%至10%
纖維和/或地面獲得的羽毛更換
目前的研究還媲美報
木纖維增強水泥複合材料(坎貝爾和
庫茨1980;庫茨1987年),但低於那些劍麻
和香蕉纖維(Savastrano等。2005年)。 區別
可能是由於較高的長細比的
材料,如劍麻導致更強大和更嚴厲
板(Badejo 1988)。 只有纖維的使用或混合
羽毛纖維和地面的水平似乎在這項研究中使用
有沒有顯著影響(P“0.001)在教育部
鐵道部和各委員會的比例在每個測試(表
2)。 此外羽毛纖維可能改善
斷裂韌性,同時阻止裂紋擴展
羽毛可以減少地面空間和違規行為無效
(Frybort等。2008年)。 我們觀察到,加入地面
羽毛improvedthesurfacetextureoftheboards butthere
沒有任何改善的強度的水平測試。
吸濕性和尺寸穩定性也
受不同比例雞毛
usedinthestudy。 水absorptionand厚度膨脹率
浸泡24小時後明顯增加(P“0.001)
作為量雞毛由5%增加
到20%(見表2)。 然而,董事會含有5%至
10%的羽毛纖維或混合纖維和地面羽絨被
可比的尺寸穩定性比同類
新型纖維水泥板(的TS = 2.14%,西澳= 13.05%),但
更耐吸水性和膨脹小於
板含“10%纖維或羽毛加載。 這
作用可能是由於使用中的矽烷偶聯劑
theboards含amixofcementandchicken羽毛。
矽烷偶聯劑有兩種反應基團(氨基
和三甲氧基矽烷)能夠形成化學鍵
用羽毛纖維或粒子的表面
水泥基(Wituki 1993年)。 偶聯劑行為在
接口橋接兩個不同的材料,以提高
粘連。 然而,形成化學鍵
與氨基酸的羽毛或矽酸鹽水合物
水泥減少或阻止潛在的吸附
站點的水。 因此,董事會有所改善
尺寸穩定在5%至10%羽毛的內容。 在
高羽加載,板表現出非常高
吸水厚度膨脹率和(“30%)後24
小時的水浸泡。 這些電路板可能有
載有太多的水平羽毛偶聯劑
和使用,使纖維水泥並沒有完全
塗有水泥。 這可能使水
被吸附分子的氨基酸造成
很高的吸水性和膨脹厚度。
結論
在一般情況下,該研究顯示,雞毛可以浪費
作為加固材料,但在水泥粘結
最多只有10%左右羽毛的內容。 板含
5%至10%,纖維和/或地面羽毛werecomparablein
剛度和強度性能商業木材纖維
水泥板的厚度和密度相似。 增加
雞毛的比例超過10%導致
顯著減少教育部和鐵道部,並降低
dimensionalstability。 Potentialuseof wastechicken羽毛
增援在水泥複合材料可以保稅
有利於家禽業的減少廢物的處置
成本和獲得利潤從銷售雞毛
建築及建造業。
鳴謝
這項研究得到了福特保育
環境津貼及後續研究資助
計劃,菲律賓大學系統。 該
筆者也感謝女士埃爾維拉Bondad森林
ProductsResearch與發展研究所,系
科學和技術的使用研究所的
萬能試驗機先生和他的華尼托Orozco
實驗室協助整個實驗。
參考文獻
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