BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  21,978,154
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Vật liệu composite

Cao Lưu Ngọc Hạnh, Nguyễn Thị Bích Thuyền, Lương Huỳnh Vủ Thanh(2), Mai Võ Phú Toàn, Trần Nguyễn Phương Lan(1)

Nghiên cứu vật liệu composite thân thiện môi trường từ sợi cuống dừa nước và nhựa polyethylene tỷ trọng cao tái chế

Study on biocomposite materials from nypa fruticans flower stalk fibers and recycled high-density polyethylene

Khoa học (Đại học Cần Thơ)

2021

6

42-52

1859-2333

NFFS, Polyethylene tỷ trọng cao tái chế, Sợi cuống dừa nước, Vật liệu composite thân thiện môi trường

Biocomposite materials, NFFS, Nypa fruticans flower stalk fibers, Recycled high-density polyethylene

Vật liệu composite nền polyethylen tỷ trọng cao tái chế (r-HDPE) gia cường bằng sợi cuống dừa nước (Nypa fruticans flower stalk - NFFS) được chế tạo bằng phương pháp ép nóng. Đầu tiên, các sợi sau khi tách từ NFFS được xử lý hoá học và ép tạo tấm sợi ngẫu nhiên. Tiếp theo, thùng nhựa từ HDPE được thu gom, rửa sạch, cắt nhỏ, và ép nóng để tạo tấm phẳng mỏng. Cuối cùng, tấm composite được tạo hình từ các lớp nhựa và sợi xen kẽ nhau. Cấu trúc và thành phần sợi NFFS trước và sau xử lý hoá học lần lượt được quan sát qua ảnh SEM và phân tích qua TGA. Ảnh hưởng của tỷ lệ thể tích sợi NFFS đến độ co ngót, độ bền kéo, độ bền uốn, và độ bền va đập cũng được khảo sát. Kết quả là sợi NFFS có hàm lượng cellulose ~34% với các vi sợi xếp song song. Điều thú vị là sợi NFFS không có lỗ rỗng to ở trung tâm đã tạo nên khác biệt lớn về cơ tính so với một số sợi thực vật khác. Cơ tính của vật liệu đạt cao nhất ở tỷ lệ thể tích sợi 60%, có độ bền kéo ~45 MPa, độ bền uốn ~46 MPa, và độ bền va đập ~19 KJ.m-2 . Như mong đợi, kết quả này cao hơn gần gấp đôi so với kết quả cơ tính của vật liệu composite từ sợi xơ dừa ở cùng điều kiện.

In this study, recycled high-density polyethylene (r-HDPE)-based composite materials reinforced with Nypa fruticans flower stalk (NFFS) fibers were fabricated by hot-pressing methods. First, the fibers extracted from NFFS were chemically treated and pressed to create a random mat. Next, plastic containers from HDPE were collected, washed, chopped, and hot-pressed to create thin flat sheets. Finally, the composite materials were formed by hotpressing alternating layers of plastics and fibers. The morphology and composition changes of NFFS fibers before and after chemical treatment were observed via scanning electron microscope and thermogravimetric analysis. The effects of the volume ratio of NFFS fibers on the shrinkage, tensile strength, flexural strength, and impact strength of composite materials were also investigated. As a result, NFFS fibers have a cellulose content of ~34% with lots of microfibers in a parallel arrangement. It is interesting that NFFS fibers do not possess large central holes, which make a significant difference in mechanical properties compared to some other natural fibers. The material's mechanical properties are the best at a fiber volume ratio of 60%, having a tensile strength of ~45 MPa, a flexural strength of ~46 MPa, and an impact strength of ~19 KJ.m-2 . As expected, these results are approximately two times higher than that of the composite materials from coir fibers under the same conditions.

TTKHCNQG, CVv 403

Xem toàn văn
  • [1] Võ Tấn Phát (2013), Khảo sát đặc tính sợi dừa nước (Nypa Fruticans Wurmb) và bước đầu khởi tạo mẫu composite với nhựa Polyester không no,(Luận văn tốt nghiệp đại học). Trường Đại học Cần Thơ
  • [2] Trần Vĩnh Diệu, Hồ Xuân Năng, Phạm Anh Tuấn & Đoàn Thị Yến Oanh (2018), Vật liệu polymer composite, khoa học và công nghệ,
  • [3] Tamunaidu, P. & Saka, S. (2011), Chemical c-haracterization of various parts of nipa palm,(Nypa fruticans), Industrial Crops and Products, 34(3), 1423-1428
  • [4] Rasidy, M. S., Salmad, H., & The, J. S. (2014), Thermal Properties of Nypa Fruticans Fiber Filled Polylactic Acid/Recycled Low Density Polyethylene Biocomposites: Effect Compatibilization with Ultra-Plast TP01,The 2014 World Congress on Advances in Civil, Environmental, and Materials Research, Busan, Korea
  • [5] Nguyễn Hoa Thịnh & Nguyễn Đình Đức (2002), Vật liệu composite, Cơ học và công nghệ,
  • [6] Maungpanil, A., Boonyobhas, S., Chonsakorn, S. & Mongkholrattanasit, R. (2012), The c-haracterization and properties of fiber f-rom Nypa fruticans Wurmb,RMUTP International Conference: Textiles & Fashion, Bangkok, Thailand
  • [7] Hosokawa, M. N., Darros, A. B., Moris, V. A. S. & Paiva, J. M. F. (2017), Polyhydroxybutyrate Composites with Random Mats of Sisal and Coconut Fibers,Materials Research, 20(1), 279-290
  • [8] Hồ Sĩ Tráng (2002), Cơ sở hóa học gỗ và xenluloza,NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội
  • [9] Hoàng Xuân Niên (2018), Xác định thông số công nghệ tạo composite từ sợi xơ dừa với chất nền là nhựa HDPE,Tạp chí Khoa học và Công nghệ Lâm nghiệp, 4, 167-174
  • [10] Gomez, T. S., Zuluaga, S., Jimenez, M., Navacerrada, M. A., Barbero-Barrera, M. M., Prida, D., Restrepo-Osorio, A. & FernándezMorales, P. (2021), Evaluation of Colombian Crops Fibrous Byproducts for Potential Applications in Sustainable Building Acoustics,Polymers, 13(1), 101
  • [11] Faruk, O. & Sain, M. (2014), Biofiber reinforcements in composite materials,Composites science and engineering, Elsevier
  • [12] Dickie, T., Tarmizi, S., Syazali, S. & Mohamed, N. H. N. (2020), Development of Nipah Palm Fibre Extraction Process,Materials Science Forum, 997, 57-65
  • [13] Bùi Chương (2002), Hóa lý polymer,