Material Characterization of Roselle Fibre (Hibiscus sabdariffa L.) as Potential Reinforcement Material for Polymer Composites

Recently, in line with rising environmental concerns, researchers are now replacing synthetic fibres with natural ones as the main component in composites. Natural fibres are preferred to synthetic fibres because of several advantages such as biodegradable, light weight, low cost and good mechanical properties. Roselle is one of the plants found to be suitable to be used to produce natural fibres. In this work, we analysed the physical, thermal and mechanical characteristics of roselle fibre. Roselle fibre has good physical properties which lead to the dimensional stability of the composite product. The result obtained indicated that the moisture content of roselle fibre is 10.9%, while water absorption is 286.5%. Thermal gravimetric analysis (TGA) was conducted to understand the thermal stability of roselle fibre at high temperature. The results show that the initial degradation of roselle fibre starts at 225 °C and completes the decomposition of the lignocellulosic component at 400 °C. A tensile test was conducted to investigate the mechanical properties of roselle fibre. The tensile strength of roselle fibre is 130-562 MPa. On the basis of the properties of roselle fibres obtained, we concluded that roselle fibre is one of the good natural fibres that can be used as reinforced material for the manufacturing of polymer composites for different applications, while at the same time saving the cost required to manage the agro waste.

Ketmia szczawiowa jest jedną z roślin o której sądzi się, że może być przydatna do produkcji włókien naturalnych. W pracy przeanalizowano fizyczne, termiczne i mechaniczne właściwości włókien z ketmii szczawiowej. Ich dobre właściwości fizyczne przyczyniają się do wymiarowej stabilności kompozytu. Badania wykazały, że zawartość wilgoci wynosi 10.9%, podczas gdy absorpcja wody 286.5%. Analizę TGA przeprowadzono dla wykazania stabilności termicznej w wysokich temperaturach. Wyniki wykazały, że początkowa degradacja włókien zaczyna się przy 225 °C, a całkowity rozkład składników ligninocelulozowych występuje przy 400 °C. Stwierdzono, że wytrzymałość włókien na rozrywanie wynosi 130 – 562 MPa. Na podstawie analizy właściwości włókien ketmii szczawiowej można wnioskować, że włókna te są dobrymi gatunkowo włóknami naturalnymi dla wzmacniania kompozytów polimerowych przeznaczonych dla różnych zastosowań, a jednocześnie ich przerób pozwala na oszczędności przy utylizacji odpadów.