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

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菲律賓科學雜誌
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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第一卷。 139第2號，2010年12月
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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。
一

乙
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
一
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。
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