Ảnh hưởng của xử lí hóa học đến tính chất và cấu trúc sợi đay để chế tạo vật liệu Compozit

Two chemical treatments were applied to jute fibers to create a better bonding of fiber to resin in natural composite materials. The jute fibers have been treated with hydroxide potassium (KOH) and a bleaching agent, canxi hypochlorite (Ca(OCl)2.4H2O), in varying periods. Characterization techniques such as FT-IR, SEM were used to evaluate the effect of chemical treatments on fiber structure. After treatment the surface topography of jute was clean and microfibrils were revealed, these lead to an enhancement in mechanical properties and interfacial strength between jute fiber and PP.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ảnh hưởng của xử lí hóa học đến tính chất và cấu trúc sợi đay để chế tạo vật liệu CompozitT¹p chÝ Hãa häc, T. 45 (5A), Tr. 92 - 99, 2007 ¶NH H¦ëNG CñA Xö Lý HãA HäC §ÕN TÝNH CHÊT Vµ CÊU TRóC SîI §AY §Ó CHÕ T¹O VËT LIÖU COMPOZIT §Õn Tßa so¹n 16-8-2007 NguyÔn Ch©u Giang, NguyÔn Dòng TiÕn, Bïi Ch ¬ng Trung t©m Nghiªn cøu VËt liÖu Polyme, Tr2êng §¹i häc B¸ch khoa H7 Néi SUMMARY Two chemical treatments were applied to jute fibers to create a better bonding of fiber to resin in natural composite materials. The jute fibers have been treated with hydroxide potassium (KOH) and a bleaching agent, canxi hypochlorite (Ca(OCl)2.4H2O), in varying periods. Characterization techniques such as FT-IR, SEM were used to evaluate the effect of chemical treatments on fiber structure. After treatment the surface topography of jute was clean and micro- fibrils were revealed, these lead to an enhancement in mechanical properties and interfacial strength between jute fiber and PP. I - Më §ÇU hót Èm lín dÉn tíi kh¶ n¨ng b¸m dÝnh víi c¸c lo¹i nhùa kh«ng ph©n cùc nh1 PP rÊt kÐm, do Thùc tÕ ® chøng minh viÖc sö dông mét vËy c«ng tr×nh nDy ® tiÕn hDnh xö lý hãa häcc¸ch réng r i c¸c vËt liÖu polyme compozit (PC) bÒ mÆt sîi ®ay ë mét sè ®iÒu kiÖn nhÊt ®Þnh vDtõ c¸c lo¹i sîi truyÒn thèng nh1 thñy tinh, kh¶o s¸t ¶nh h1ëng cña c¸c ®iÒu kiÖn xö lý ®Õnkevla... ® g©y nh÷ng t¸c ®éng xÊu tíi m«i tÝnh chÊt c¬ häc cña sîi, kh¶ n¨ng b¸m dÝnh cñatr1êng do phÕ th¶i sau khi sö dông rÊt khã bÞ sîi víi nhùa PP nh»m t×m ra ®iÒu kiÖn xö lý vDph©n hñy. V× vËy trong mét vDi thËp kû gÇn ®©y ph1¬ng ph¸p ®¸nh gi¸ tèi 1u.nh÷ng lo¹i vËt liÖu PC cã kh¶ n¨ng ph©n hñysinh häc, th©n thiÖn víi m«i tr1êng ® thu hót II - THùC NGHIÖM®1îc rÊt nhiÒu sù quan t©m cña c¸c nhD khoahäc. ë n1íc ta viÖc nghiªn cøu chÕ t¹o vËt liÖu 1. Nguyªn liÖuPC gia c1êng b»ng sîi thùc vËt nh1 tre, ®ay, Sîi ®ay ë d¹ng ®ay cói vD ®ay t¬ mua t¹idõa, mét nguån nguyªn liÖu s½n cã vD kh¸ dåi C«ng ty §ay HD Néi.dDo trong n1íc, ® ®1îc triÓn khai tõ gÇn 10n¨m nay. Nhùa PP cã 8% MAPP chÕ t¹o t¹i Trung t©m Nghiªn cøu VËt liÖu Polyme, Tr1êng Bªn c¹nh sîi tre, sîi ®ay còng høa hÑn nhiÒu §HBK HD Néi.kh¶ n¨ng øng dông lDm sîi gia c1êng cho vËtliÖu PC do cã hDm l1îng xenlulo kh¸ cao KOH vD Ca(OCl)2.4H2O kü thuËt cña Trung(kho¶ng 65%) vD dÔ dDng t¸ch ra tõ th©n c©y Quèc ®1îc dïng ®Ó xö lý bÒ mÆt sîi.®ay. Mét sè c«ng tr×nh tr1íc ®©y ® tiÕn hDnh 2. C¸c ph ¬ng ph¸p xö lý sîi ®aychÕ t¹o vËt liÖu PC tõ sîi ®ay vD nhùa nhiÖt r¾nnh1ng míi chØ ®1a ra tÝnh chÊt cña vËt liÖu PC a) ChuÈn bÞ sîi ®ay[1] mD ch1a kh¶o s¸t tÝnh chÊt c¬ häc vD cÊu Sîi ®ay tr1íc khi xö lý hãa häc ®1îc lDmtróc cña sîi ®ay. Sîi ®ay sau khi chÕ biÕn tõ s¹ch khái c¸c t¹p chÊt c¬ häc vD dÇu mì b»ngth©n c©y ®ay cã mét sè nh1îc ®iÓm nh1 cã ®é92c¸ch ng©m trong dung dÞch bét giÆt 1% ë 70oC m¸y LLOYD INSTRUMENT 5 KN (Anh) víitrong 1 giê, sau ®ã ®em giÆt s¹ch, sÊy kh« vD tèc ®é kÐo 2 mm/phót. Mçi gi¸ trÞ ®é bÒn kÐo lDb¶o qu¶n ë m«i tr1êng cã ®é Èm kh«ng ®æi lD kÕt qu¶ trung b×nh cña 35 mÉu ®o. §Ó x¸c ®Þnh65 - 2%. tÝnh chÊt c¬ häc, sîi ®ay ®1îc d¸n cè ®Þnh trªn mét miÕng giÊy cã h×nh d¹ng vD kÝch th1íc nh1b) Xö lý kiÒm h×nh 1. Sîi ®ay ®1îc xö lý kiÒm ë ®iÒu kiÖn: dungdÞch KOH nång ®é 0,5 N; nhiÖt ®é phßng trong 1,5 cmnh÷ng kho¶ng thêi gian kh¸c nhau: 2 giê, 4 giê, S i ay6 giê, 8 giê. Sau nh÷ng kho¶ng thêi gian nhÊt ®Þnh, dung 2 cmdÞch kiÒm ®1îc trung hßa b»ng axit axªtic, sîi 0,7cm®ay ®1îc giò s¹ch nhiÒu lÇn trong n1íc sau ®ãsÊy kh« vD b¶o qu¶n ë ®iÒu kiÖn ®é Èm kh«ng®æi 65%. TiÕn hDnh x¸c ®Þnh ®é suy gi¶m khèil1îng cña sîi ®ay theo thêi gian xö lý sîi vD ¶nh 5 cmh1ëng cña ®iÒu kiÖn xö lý tíi c¸c tÝnh chÊt c¬häc cña sîi. ng c tc) Xö lý b»ng canxi hypoclorit Sîi ®ay ®1îc xö lý b»ng canxi hypoclorit ë H×nh 1: MÉu ®o ®é bÒn c¬ häc cña sîi ®ay®iÒu kiÖn sau: dung dÞch Ca(OCl)2.4H2O nång §1êng c¾t sÏ ®1îc thùc hiÖn sau khi mÉu ®o®é ...