Studies on the thermal conductivity of composite materials based on local renewable resources

Abstract

Thermal insulation materials produced from local renewable resources are increasingly used for two reasons – they are environmentally friendly and their manufacture requires less amount of energy. The most renewable resources include a wide variety of crop straw – barley, rye, wheat, triticale, etc. the thermal conductivity of which depends on their orientation to the product and structure of the same straw. For specimen composition, the straw stems of bulrush, reeds, bent and triticales were used, producing composites with the mass ratio of 1:1. The paper analyses the results of thermal conductivity tests on different stem composites of herbaceous plants. Thermal conductivity was investigated considering composition specimens such as bulrush-reeds, bulrush-bent, bulrush-straw, reed-straw, reed-bent. The use of composites in all cases reduced thermal conductivity compared with the thermal conductivity of materials used alone. The greatest reduction in thermal conductivity compared with the thermal conductivity of the single straws of herbaceous plants has been observed in bulrush-straw composites.

Article in Lithuanian.

Kompozicinių termoizoliacinių medžiagų iš vietinių atsinaujinančių išteklių šilumos laidumo tyrimai

Santrauka. Termoizoliacinės medžiagos iš vietinių atsinaujinančių išteklių vis plačiau naudojamos dėl dviejų priežasčių – jos yra ekologiškos ir jų gamybai reikalingi maži energijos kiekiai. Iš atsinaujinančių išteklių labiausiai paplitę įvairių kultūrinių augalų šiaudai: miežių, rugių, kviečių, kvietrugių ir kt. Šių medžiagų šilumos laidumas labiausiai priklauso nuo jų orientacijos gaminyje ir pačių stiebelių struktūros. Bandiniams komponuoti buvo naudojama švendrų, nendrių, smilgų ir kvietrugių šiaudų stiebai, iš kurių pagal masės santykį 1:1 buvo komponuojami kompozitai. Atlikta kompozitų, sudarytų iš skirtingų žolinių augalų stiebelių, šilumos laidumo tyrimai. Tirti tokių sudėčių bandinių šilumos laidumai: švendrai + nendrės, švendrai + smilgos, švendrai + šiaudai, nendrės + šiaudai, nendrės + smilgos. Naudojant kompozitus visais atvejais sumažintas šilumos laidumas lyginant su šilumos laidumu, kai naudotos pavienės medžiagos: didžiausias šilumos laidumo sumažėjimas, lyginant su pavienių augalų stiebų šilumos laidumu, gautas švendrų ir šiaudų kompozite.

Raktiniai žodžiai: vietiniai atsinaujinantys ištekliai, kompozitinės termoizoliacinės medžiagos, šilumos laidumas, makrostruktūra.

Keyword : local renewable resources, composite thermal insulation