Abdalla, Musab (2026) Sustainable Medium-Density Fiberboards From Date Palm Midribs: Fabrication, and Mechanical Characterization. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF Musab's MS Thesis final2.pdf Restricted to Repository staff only until 11 August 2027. Download (2MB)

Arabic Abstract

الاسم الكامل: مصعب دفع الله احمد عبد الله عنوان الرسالة: ألواح ليفية متوسطة الكثافة مستدامة من جريد نخيل التمر: التصنيع والتوصيف الميكانيكي التخصص: الهندسة الميكانيكية – علم المواد والتصنيع تاريخ الدرجة العلمية: مايو 2026 تتناول هذه الرسالة دراسة إمكانية الاستفادة من جريد نخيل التمر (صنف الخلاص) كمادة هندسية مستدامة، وذلك من خلال منهج يجمع بين توصيف المادة في حالتها الأصلية وتطوير منتج هندسي قائم على أليافها. وقد قُسِّم العمل إلى جزأين مترابطين. في الجزء الأول، تم تقييم الخواص الفيزيائية والميكانيكية للجريد الصافي تجريبياً، حيث شملت الدراسة الكثافة وخواص الشد والانحناء في اتجاهات تشريحية مختلفة (الطولي، والشعاعي، والمماسي). وأظهرت النتائج أن الجريد يمتلك سلوكاً لا متجانساً واضحاً، وأنه يتصرف كمركب طبيعي ذي تماثل مستعرض، مع قيم أعلى بكثير للصلابة والمقاومة في الاتجاه الطولي الموازي لاتجاه الألياف الوعائية. وبالاعتماد على النتائج التجريبية، تم تحديد الثوابت المرنة للمادة وتجميعها في مصفوفة مطاوعة مناسبة لأغراض التحليل والنمذجة الهندسية. وفي الجزء الثاني، تم تحويل ألياف جريد النخيل إلى ألواح شبيهة بالألواح الليفية متوسطة الكثافة باستخدام راتنج اليوريا-فورمالدهيد كمادة رابطة تقليدية. وتمت دراسة تأثير محتوى الراتنج (من 0 إلى 12.5% وزناً) على الخواص الميكانيكية والفيزيائية للألواح. وأظهرت النتائج تحسناً ملحوظاً في مقاومة الشد والانحناء والصلابة مع زيادة نسبة الراتنج، إلى جانب انخفاض كبير في امتصاص الماء والانتفاخ في السمك. وقد تحققت أفضل النتائج عند نسب الراتنج الأعلى، حيث أدى تحسن الترابط بين الألياف والمادة الرابطة إلى رفع كفاءة انتقال الأحمال داخل اللوح. تؤكد هذه الدراسة وجود علاقة واضحة بين الخواص الجوهرية لجريد النخيل وأداء الألواح الهندسية المصنعة منه، كما تُظهر أن جريد النخيل يمثل مورداً متجدداً واعداً لإنتاج ألواح مستدامة، مع إمكانية تطويره مستقبلاً من خلال تحسين المعالجة، واختيار المواد الرابطة، وتوسيع نطاق التطبيقات الهندسية.

English Abstract

Full Name : [Musab Dafalla Ahmed Abdalla] Thesis Title : Sustainable Medium-Density Fiberboards from Date Palm Midribs: Fabrication, and Mechanical Characterization Major Field : MECHANICAL ENGINEERING MATERIAL SCIENCE AND MANUFACTURING Date of Degree : [May 2026] This thesis explores the possibility of employing date palm midrib (Phoenix dactylifera L., Khalas variety) as a sustainable engineering material through simultaneous material and product characterization studies. The study is divided into two complementary sections. First, the physical and mechanical behavior of clear date palm midrib at different orientations was experimentally characterized. Three properties were investigated density, tensile behavior, and flexural properties and showed strong anisotropic behavior. Specifically, clear properties of midribs demonstrated transversely isotropic characteristics. Based on the experimental results, the five elastic constants of the material were found and arranged in a compliance matrix. Second, date palm midrib fibers were processed and manufactured into MDF panels using urea–formaldehyde (UF) resin as a binding agent. The effects of varying amounts of resin (0 to 12.5 wt.%) on physical and mechanical properties of the panels were studied. As the amount of resin increased, improvements in tensile and flexural strength and modulus were observed, along with a decrease in water absorption and thickness swelling values. The findings confirm that date palm midrib is a feasible renewable resource for sustainable panel manufacturing and provides a foundation for future optimization in processing, binder selection, and structural applications This work has thus far resulted in one published Q1 paper, and one submitted Q1 paper.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Construction Engineering
Department:	College of Engineering and Physics > Mechanical Engineering
Thesis Advisor:	Zayd Leseman,
Thesis Committee Members:	Mian Mobeen Shaukat, Ahmed Sarhan,
Depositing User:	MUSAB ABDALLA
Date Deposited:	19 Aug 2026 11:29
Last Modified:	19 Aug 2026 11:29
URI:	https://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/144694