KevlarTM Fiber-Reinforced Polybenzoxazine Alloys for Ballistic Impact Application

A light weight ballistic composites from KevlarTM-reinforcing fiber having polybenzoxazine (BA)/urethane prepolymer (PU) alloys as a matrix were investigated in this work. The effect of alloy compositions on the ballistic composite properties was determined. The results revealed that the enhancement in the glass transition temperature (Tg) of the KevlarTM-reinforced BA/PU composites compared to that of the KevlarTM-reinforced polybenzoxazine composite was observed. The increase of the elastomeric PU content in the BA/PU alloy resulted in samples with tougher characteristics. The storage modulus of the KevlarTM-reinforced BA/PU composites increased with increasing the mass fraction of polybenzoxazine. A ballistic impact test was also performed on the KevlarTM-reinforced BA/PU composites using a 9 mm handgun. It was found that the optimal contents of PU in the BA/PU alloys should be approximately 20wt%. The extent of the delaminated area and interfacial fracture were observed to change with the varied compositions of the matrix alloys. The appropriate thickness of KevlarTM-reinforced 80/20 BA/PU composite panel was 30 plies and 50 plies to resist the penetration from the ballistic impact equivalent to levels II-A and III-A of NIJ standard. The arrangement of composite panels with the higher stiffness panel at the front side also showed the best efficiency of ballistic penetration resistance

Estimation of Sugar Content in Sugarcane (Saccharum spp.) Variety Lumpang 92-11 (LK 92-11) and Khon Kaen 3 (KK 3) by Near Infrared Spectroscopy

In this study, a non-destructive measuring method, near-Infrared (NIR) technique was used to evaluate the quality of sugarcane. Two sugarcane (Saccharum spp.) varieties viz., Lumpang 92-11 and Khon Kaen 3 were chosen for the test. The samples were collected for 3 years. The sugar contents were measured in terms of °Brix, %Pol, %Fiber, and Commercial Cane Sugar (CCS) values using the NIR technique and conventional laboratory testing for comparison. The Partial Least Squares Regression (PLSR) model was performed using 400 samples for each variety. The NIR models showed the coefficient of determination (R2) of 0.97, 0.90, 086 and 0.82 for °Brix, %Pol, %Fiber and CCS, respectively with the corresponding root mean square error of prediction (RMSEP) of 0.246, 0.512, 0.353 and 0.542. The results indicated that the modelling using °Brix gave the best estimation with the highest R2 and lowest RMSEP, indicating high accuracy and reliability. The modelling with %Pol and %Fiber gave the moderate estimations and that with CCS value gave the lowest accuracy. However, all the four modelling predictions were within the acceptable range and could thus be used in crops trading instead of the traditional method. It was more reliable, quicker, more comfortable and more environmentally friendly than the traditional method as it did not involve the use of the chemical

Strength, thermal conductivity and sound absorption of cellular lightweight high calcium fly ash geopolymer concrete

In this research, the effects of foam content on mechanical property, thermal property and sound absorption of cellular lightweight geopolymer concrete (CLGC) were studied. The geopolymer mixtures were made with 15 M NaOH solution, sodium silicate/NaOH ratio (NS/NaOH) of 1.00, sand/ash ratio of 1.25, liquid/fly ash ratio of 0.4. The foam contents were varied from 2-12 %wt. The 28-day compressive strength of CLGCs of 2.7-57.8 MPa, unit weight of 844-2100 kg/m3, water absorption of 1.36-31.25%, porosity of 2.82-49.42%, thermal conductivity of 0.13-1.62 W/mK, and sound absorption coefficients of 0.05-0.5 were obtained. The CLGCs with 4% foam content, 28-day compressive strength of 38.9 MPa and unit weight of 1815 kg/m3is suitable for structural lightweight concrete complying to the requirements of ASTM C330/C330M-17a. Whereas the mix with 8 and 10 % foam contents with compressive strengths of 7.60 and 6.1 MPa, and unit weights of 1210 and 1060kg/m3are suitable for use as masonry lightweight concrete block in accordance with ASTM C331/C331M-17

EFFECT OF ULTRASONIC WASHING ON THE PROPERTIES OF SUPERHYDROPHOBIC COTTON FABRIC COATED WITH EPOXY COMPOSITE FILM

The objective of this work was to evaluate properties of cotton fabric samples coated with epoxy composite film filled with APTES-modified silica (SiO2) nanoparticles. The characteristics of superhydrophobic fabrics were investigated as function of the durability of ultrasonic washing. As-prepared samples, the fabric coated with 20 vol% SiO2 modified APTES exhibited typical characteristic of superhydrophobic material having high water contact angle (WCA) of 152° and low contact angle hysteresis (CAH). The values of WCA and CAH of fabrics slightly decreased with increasing number of washing cycles. But even after 10 washing cycles the samples showed almost spherical drops of common household liquids (water, coffee, juice, honey, and ketchup sauce) on their surface, indicating their excellent self-cleaning ability. Also stains of graphite powder (as model for dust) on the coated fabrics were easily rinsed out with water. Moreover, the coated specimens may have potential to be used for oil/water separation: their separation efficiency was higher than 99%, and was as high as 97% after 10 washing cycles

ไฮโดรเจลชีวภาพที่ซ่อมแซมตัวเองได้อย่างรวดเร็วสำหรับตรวจจับการเคลื่อนไหวของมนุษย์ Rapid Self-healing Bio-based Hydrogels for Monitoring Human Motion

ไฮโดรเจลนำไฟฟ้าอัจฉริยะที่สามารถเป็นเซนเซอร์วัดความเครียดได้รับความสนใจเป็นอย่างมาก นิยมนำมาใช้ในทางการแพทย์เพื่อตรวจจับการเคลื่อนไหวของมนุษย์และตรวจสอบการดูแลสุขภาพส่วนบุคคล ในงานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อพัฒนาไฮโดรเจลนำไฟฟ้าจาก กลูเตน/กัวกัม (GG) ที่เชื่อมขวางด้วยบอแรกซ์ (Borax) และกรดแทนนิก (TA) โดยศึกษาผลของความเข้มข้นของ TA (0-5wt%) ต่อความสามารถในการนำไฟฟ้าและซ่อมแซมตนเองของไฮโดรเจล การเติม TA เป็นส่วนประกอบของไฮโดรเจล ที่ความเข้มข้น 1.25-5wt% แสดงความสามารถในการซ่อมแซมตนเองของไฮโดรเจลเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและแข็งแรง โดยเวลาในการซ่อมแซมตนเองลดลงจาก 20 วินาที เป็น 3 วินาที เมื่อความเข้มข้นของ TA เพิ่มขึ้น มีค่าการนำไฟฟ้าของไฮโดรเจลในช่วง 0.022-0.027S/m การทดสอบการยึดเกาะผิวหนังของมนุษย์แสดงให้เห็นว่าไฮโดรเจลที่มี TA 2.5wt% สามารถเกาะติดกับผิวหนังได้โดยปราศจากสิ่งตกค้างเมื่อนำตัวอย่างออก แสดงให้เห็นว่าไฮโดรเจลที่มี TA 2.5wt% เป็นความเข้มข้นที่เหมาะสมสำหรับการเตรียมไฮโดรเจล ไฮโดรเจลที่มี TA 2.5wt% แสดงคุณสมบัติอัจฉริยะ เช่น การซ่อมแซมตนเอง การยึดเกาะ และความเสถียรของสัญญาณระหว่างการใช้งานตรวจจับการเคลื่อนไหวของมนุษย์ จากผลการทดลองสรุปได้ว่าไฮโดรเจลที่มีส่วนผสมของ Borax และ TA 2.5wt% สามารถนำไปประยุกต์ใช้เป็นเซนเซอร์วัดความเครียดในการตรวจจับการเคลื่อนไหวของมนุษย์ได้Conductive hydrogels are widely used as strain sensor in medical application for detecting human motion and personal health care monitoring. This research aims to develop a conductive hydrogel based on gluten/guar gum (GG) crosslinked by borax and tannic acid (TA). The effect of TA content (0-5 wt%) on the conductivity and self-healing ability of hydrogels was investigated. The presence of TA at 1.25-5 wt% in the hydrogel showed rapid and strong self-healing. The self-healing time decreased from 20 s to 3 s when TA content increased. The conductivity of hydrogels was observed in the range of 0.022-0.027 S/m. The human skin adhesion test revealed that the hydrogel containing 2.5 wt% TA could adhere to the skin and left no residue when the sample was removed. It can be suggested that the 2.5 wt% TA was a suitable content for hydrogel preparation. The hydrogel containing 2.5 wt% TA integrated smart functions such as self-healing and self-adhere which performed reproducibility and the stability of the signals during monitoring of human limbs movement. According to the results, the hydrogel containing borax and 2.5 wt% TA could be applied as a strain sensor for monitoring human health.Keywords: ไฮโดรเจลนำไฟฟ้า; เซนเซอร์วัดความเครียด; พอลิเมอร์ธรรมชาติ; Conductive hydrogel; Strain sensor; Biopolyme

กาวชีวภาพจากการปรับแต่งแป้งมันสำปะหลังที่เป็นของเสีย/พอลิไวนิลแอลกอฮอล์ที่เชื่อมขวางด้วยกรดแทนนิกสำหรับการประยุกต์ใช้งานในไม้ Bio-adhesive based Modified Cassava Starch Waste/polyvinyl Alcohol Crosslinked with Tannic Acid for Wood Application

ในงานวิจัยนี้มุ้งเน้นที่การเพิ่มมูลค่าให้กับแป้งที่เป็นของเสียจากโรงงานแป้งมันสำปะหลังโดยการนำมาสังเคราะห์เป็นแป้งคาร์บอกซิเมธิล (CMS) เพื่อใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์กาวชีวภาพ และใช้กรดแทนนิก (TA) เป็นสารเชื่อมขวาง การเชื่อมขวางของกาวชีวภาพสามารถยืนยันผลได้จากการพบพีคของพันธะเอสเทอร์ ปริมาณกาวที่เหมาะสมในการนำไปใช้งานคือ 500 กรัมต่อตารางเมตร มีค่าความต้านทานแรงเฉือนระยะเวลาการเก็บรักษา 7 วัน เท่ากับ 2.35 เมกะปาสคาล เมื่อใช้งานภายในอาคารที่อุณหภูมิห้อง อย่างไรก็ตามค่าต้านทานแรงเฉือนลดลงเมื่อนำไปใช้งานในสภาะวะที่มีความชื้นสูง และภายนอกอาคาร เนื่องจากทั้งสองสภาวะทำให้โครงสร้างของกาวชีวภาพมีปริมาตรอิสระ (Free Volume) ที่มากขึ้นส่งผลให้สายโซ่พอลิเมอร์เคลื่อนตัวได้ง่าย กาวชีวภาพที่สังเคราะห์มาจากแป้งที่เป็นของเสียแสดงให้เห็นถึงความสามารถที่ดีในการนำไปใช้ในอุตสาหกรรมไม้ได้ เพื่อเพิ่มมูลค่าให้กับแป้งที่เป็นของเสีย และยังสามารถลดการใช้งานกาวที่ได้จากปิโตรเคมีThis research aimed to add value to the waste cassava starch from the starch factory by synthesizing it as a carboxymethyl starch (CMS) and then using it as a raw material to prepare bio-adhesive and using tannic acid (TA) as a crosslinking agent. The cross-linking of the bio-adhesive was confirmed by the presence of ester bond peaks. The optimum amount of adhesive for use was 500 g/m2. The stable shear strength over 7 days was 2.35 MPa when used indoors at room temperature. However, the shear strength was decreased when used in high humidity conditions and outdoors due to both conditions increased free volume in the bio-adhesive structure, the polymer chains are easy to move. Bio-adhesives synthesized from waste cassava starch showed excellent properties to be applied in the wood industry for the added value to the waste cassava starch and also reduce the use of adhesives from petrochemicals.Keywords: กาวชีวภาพ; แป้งเสีย; แป้งคาร์บอกซีเมทิล; พอลิไวนิลแอลกอฮอล์; กรดแทนนิก; Bio-adhesive; Starch waste; Sodium carboxymethyl starch; Polyvinyl alcohol; Tannic acid

KevlarTM Fiber-Reinforced Polybenzoxazine Alloys for Ballistic Impact Application

A light weight ballistic composites from Kevlar<sup>TM</sup>-reinforcing fiber having polybenzoxazine (BA)/urethane prepolymer (PU) alloys as a matrix were investigated in this work. The effect of alloy compositions on the ballistic composite properties was determined. The results revealed that the enhancement in the glass transition temperature (Tg) of the Kevlar<sup>TM</sup>-reinforced BA/PU composites compared to that of the Kevlar<sup>TM</sup>-reinforced polybenzoxazine composite was observed. The increase of the elastomeric PU content in the BA/PU alloy resulted in samples with tougher characteristics. The storage modulus of the Kevlar<sup>TM</sup>-reinforced BA/PU composites increased with increasing the mass fraction of polybenzoxazine. A ballistic impact test was also performed on the Kevlar<sup>TM</sup>-reinforced BA/PU composites using a 9 mm handgun. It was found that the optimal contents of PU in the BA/PU alloys should be approximately 20wt%. The extent of the delaminated area and interfacial fracture were observed to change with the varied compositions of the matrix alloys. The appropriate thickness of Kevlar<sup>TM</sup>-reinforced 80/20 BA/PU composite panel was 30 plies and 50 plies to resist the penetration from the ballistic impact equivalent to levels II-A and III-A of NIJ standard. The arrangement of composite panels with the higher stiffness panel at the front side also showed the best efficiency of ballistic penetration resistance