Browsing by Author "Rwawiire, Samson"

Now showing 1 - 4 of 4
  • Thumbnail Image
    Item
    Empirical modeling of sound absorption properties of natural nonwoven fabric (Antiaris toxicaria barkcloth)
    (2017-01-04) Rwawiire, Samson; Tomková, Blanka; Militký, Jiří; Hes, Luboš; Kale, Bandu Madhukar; Jabbar, Abdul
    The desire to mitigate climate change due to greenhouse gas emissions has led to the exploration of plant fibers as alternative materials for various industrial applications acoustics inclusive. In this investigation, sound absorption properties of barkcloth, a nonwoven fabric from Antiaris toxicaria were characterized. Theoretical empirical sound absorption models based on Delany and Bazley such as Miki, Wu and Allard – Champoux were utilized to validate the experimental data. The empirical models were in agreement with experimental data; Incorporation of an air-gap between the fabric layers had a positive influence on the overall sound absorption behavior of barkcloth fabrics rendering the fabric a good sound absorption material. © 2016 Trans Tech Publications, Switzerland.
  • Thumbnail Image
    Item
    Mechanical and thermo-acoustic characterization of barkcloth and its polymer reinforced composites
    (Technická Univerzita v Liberci, 2015-01-01) Rwawiire, Samson
    Kompozity vyztužené přírodními vlákny dnes přitahují pozornost díky mnoha svým výhodám - jsou biologicky odbouratelné a mechanicky odolné. Potřeba zmírnit klimatické změny způsobené emisemi skleníkových plynů vede k vývoji udržitelných a environmentálně šetrných surovin. Rostlinná vlákna a biologicky odbouratelné pryskyřice jsou zkoumány jako alternativa pro kompozitní materiály, které jsou na rozdíl od svých syntetických protějšků recyklovatelné. V této práci je zkoumána netkaná textilie získaná z kůry (barkcloth) stromů z čeledi morušovníkovitých rostoucí přirozenou cestou a tedy bez potřeby tovární výroby, která je použita jako výztuž epoxidových polymerů. Tato textilie se jeví jako vhodná výztuž pro aplikace v automobilovém průmyslu. Protože dosud nebyly publikovány studie, které by se tímto typem materiálu zabývaly, krom těch, které publikoval autor, je součástí této práce podrobná analýza mechanických a tepelně-akustických vlastností studovaného materiálu a z něj vyrobených polymerových kompozitů.Mikrostruktura a morfologie materiálu byly zkoumány s využitím rastrovacího elektronového mikroskopu (SEM), analýza chemického složení a charakteru funkčních skupin na povrchu proběhla s využitím FTIR. K hlubšímu porozumění chování materiálu po modifikaci povrchu byla využita rentgenová difrakce (XDR) na alkalicky ošetřeném povrchu. Modifikace povrchu byly provedeny enzymaticky, plazmaticky a vybranými alkalickými činidly. V navržených kompozitech byl použit povrchově upravený materiál, kterým byly vyztuženy jak syntetické, tak biodegradabilní pryskyřice.Testovací vzorky kompozitů byly vyrobeny tak, aby jejich tloušťka odpovídala standardům používaným při zkoušce tahem (ASTM D3033). Pro jejich vyztužení byly použity čtyři vrstvy netkané textilie z kůry. Hierarchická architektura materiálu založená na rozložení mikrovláken byla využita při návrhu orientace jednotlivých vrstev. Při výrobě kompozitů ze syntetické i bio- pryskyřice byly použity technologie VARTM a technologie ručního kladení . Nejprve byl analyzován vliv rozložení jednotlivých vrstev na vlastnosti kompozitu ze syntetické pryskyřice a následně bylo vybráno nejvhodnější rozložení vyztužujících vrstev. Takto rozložené vrstvy byly využity pro přípravu kompozitu s biologicky odbouratelnou pryskyřicí. Jako nejlepší se ukázalo následující kladení vrstev: 90o, 0°, -45o, 45°, které vykazovalo nejlepší mechanické vlastnosti, a proto byly pro další výzkum připravovány biokompozity s takto rozloženou výztuží. Statické a tepelně-mechanické analýzy byly dále provedeny pro tento soubor kompozitů.V provedeném výzkumu byly poprvé prozkoumány také tepelně-akustické vlastnosti textilie z kůry a z nich vyrobených kompozitů. Cílem studie bylo prozkoumat potenciál textilie z kůry jako zvukově izolačního materiálu, zejména pro interiéry automobilů. Teoreticko-empirické modely zvukové izolace byly užity při predikci chování materiálu a výsledky byly srovnány s komerčně dostupnými produkty v automobilovém průmyslu.
  • Thumbnail Image
    Item
    Nanocellulose coated woven jute/green epoxy composites: Characterization of mechanical and dynamic mechanical behavior
    (Elsevier Ltd, 2017-01-01) Jabbar, Abdul; Militký, Jiří; Wiener, Jakub; Kale, Bandu Madhukar; Ali, Usman; Rwawiire, Samson
    This paper presents the preparation and characterization of nanocellulose coated woven jute/green epoxy composites. Waste jute fibers were used as precursor to purify and extract nanocellulose by chemical treatments. The prepared suspensions with 3, 5 and 10 wt% of nanocellulose were coated over jute fabric followed by preparation of composites by compression molding technique. The surface morphologies of treated jute fibers, jute cellulose nanofibrils (CNF), nanocellulose coated jute fabrics and fractured surfaces of composites were characterized by scanning electron microscopy (SEM). The crystallinity of jute fibers after different chemical treatments was measured by X-ray diffraction (XRD). The effect of nanocellulose coating over jute reinforcement on the tensile, flexural, fracture toughness and dynamic mechanical properties of prepared composites has been investigated. Fracture toughness was measured using single end notched bend (SENB) specimens and dynamic mechanical test was performed in three point bending mode. The results revealed the improvement in tensile modulus, flexural properties and fracture toughness except the decrease in tensile strength of nanocellulose coated woven jute/green epoxy composites as compared to uncoated jute composite. Dynamic mechanical analysis (DMA) results also showed the increase in storage modulus and reduction in tangent delta peak height of nanocellulose coated jute composites. © 2016 Elsevier Ltd
  • Thumbnail Image
    Item
    Short-term creep of barkcloth reinforced laminar epoxy composites
    (2017-01-04) Rwawiire, Samson; Tomková, Blanka; Wiener, Jakub; Militký, Jiří; Kasedde, Allan; Kale, Bandu Madhukar; Jabbar, Abdul
    There is a global surge in the application of natural fiber reinforced polymer composites in various industries. Polymer reinforced composites are faced with dimensional instability during their service life, the reason being that the realistic environment of application has got frequency and temperature variables. Therefore, in order to pinpoint the dimensional stability of the composites, creep tests are usually carried out. In this investigation, for the first time, alkali, enzyme, and plasma treated barkcloth reinforced epoxy laminar composites were investigated using dynamic mechanical analysis for the creep behavior between the temperature range of 30 °C–100 °C. The results show that creep is affected by the layering pattern of the laminar composites whereas alkali treatment leads to a higher creep resistance of the composites. © 2016 Elsevier Ltd