Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ảnh hưởng của quá trình xử lý NaOH và các điều kiện xử lý NaOH đến tính chất cơ học của sợi dừa để sử dụng trong sản xuất vật liệu composite
Journal of the Indian Academy of Wood Science - Trang 1-12 - 2023
Tóm tắt
Các ảnh hưởng của quá trình xử lý NaOH và các điều kiện xử lý NaOH (nồng độ NaOH, nhiệt độ xử lý và thời gian xử lý) đến tính chất cơ học của sợi dừa đã được khảo sát. Thí nghiệm được thiết kế trên phần mềm Minitab với mục tiêu xác định các điều kiện xử lý NaOH tối ưu nhằm làm rõ các biến số có ảnh hưởng lớn nhất đến tính chất kéo của sợi dừa được xử lý bằng NaOH. Quá trình xử lý NaOH đã dẫn đến việc tăng cường độ kéo của sợi dừa. Cường độ kéo và mô đun Young cao nhất được quan sát tại cùng một điều kiện xử lý: nồng độ NaOH 20%, thời gian 24 giờ và nhiệt độ 50 °C. Biểu đồ Pareto xác nhận nồng độ là tham số có ảnh hưởng lớn nhất đến các tính chất kéo của vật liệu. Quan sát từ vi cấu trúc cho thấy rằng việc loại bỏ tyloses chủ yếu là do nhiệt độ và thời gian xử lý hơn là nồng độ NaOH. Vi cấu trúc của sợi dừa được xử lý NaOH cho thấy bề mặt thô ráp, điều này có thể dẫn đến cải thiện sự bám dính giữa các sợi và ma trận trong quá trình chế tạo composite, từ đó nâng cao tính chất cơ học của các composite.
Từ khóa
#NaOH #sợi dừa #tính chất cơ học #xử lý NaOH #vật liệu composite #cường độ kéo #mô đun YoungTài liệu tham khảo
Arsyad M (2017) Effect of alkali treatment on the coconut fiber surface. ARPN J Eng Appl Sci 12(6):1870–1875
Bui H, Sebaibi N, Boutouil M, Levacher D (2020) Determination and review of physical and mechanical properties of raw and treated coconut fibers for their recycling in construction materials. Fibers 8:37
Ernestina F, Vitorino T, Pereira C, Dias R, Filho T (2013) The effect of fiber morphology on the tensile strength of natural fibers. Integr Med Res 2(2):149–157
Ferreira D, Cruz J, Fangueiro R (2019) Surface modification of natural fibers in polymer composites. Green composites for automotive applications. Woodhead Publishing
Food and Agricultural Organisation (FAO) (2022) Jute, Kenaf, Sisal, Abaca, coir and allied fibres statistical bulletin 2021, Rome
Gabriel J, Farias G, Cordeiro R, Rodrigues B, Magalhães H, Scholz S, Antoun R (2017) Surface lignin removal on coir fibers by plasma treatment for improved adhesion in thermoplastic starch composites. Carbohyd Polym 165:429–436
Gotze U, Pecas P, Salman H, Kaufmann J, Schmidt A (2019) Risk-sensitive life cycle assessment of green composites for automotive applications. Woodhead Publishing
Hasan F, Horváth P, Kóczán Z, Alpár T (2021) Thermo-mechanical properties of pretreated coir fiber and fibrous chips reinforced multilayered composites. Sci Rep 11:3618
Kim H (2014) Hybrid composites with natural fibres. An MSc dessertation submitted to University of Birmingham, UK
Luz F, Paciornik S, Monteiro N, Silva L, Tommasini F, Candido V (2017) Porosity assessment for different diameters of coir lignocellulosic fibers. Miner Metals Mater Soc 69(10):2045–2051
Madueke C, Umunakwe R, Mbah O (2022) Comparing the properties of Nigeria coir fibre and those of some other countries for composites applications. MRS Adv. 7:625–628
Madueke C (2021) Tensile properties of as-received and surface-treated coir fibres and composites. A PhD thesis submitted to the University of Birmingham, UK
Manjula R, Raju R, Chakradhar P, Johns J (2017) Effect of thermal aging and chemical treatment on tensile properties of coir fiber. J Nat Fibers 15(1):112–121
Mathura N, Duncan C (2016) Characterization and mechanical property of trinidad coir fibers. J Appl Polym Sci 43692:1–9
Maula F, Ahmer K, Shah H, Wang S, Mehmood S, Wang J, Liu W (2022) A comprehensive review on epoxy biocomposites based on natural fibers and bio-fillers: challenges. Recent developments and applications. Adv Fiber Mater 6:683–803
Mishra S, Misra M, Tripathy S, Nayak K, Mohanty K (2001) Potentiality of pineapple leaf fibre as reinforcement in PALF-polyester composite: surface modification. J Reinf Plast Compos 20(04):321–334
Nam H, Shinji O, Nguyen Huy T, Satoshi K (2011) Effect of alkali treatment on interfacial and mechanical properties of coir fiber reinforced poly(butylene succinate) biodegradable composites. Compos B Eng 42(6):1648–1656
Narendar R, Priya Dasan K (2014) Chemical treatments of coir pith: morphology, chemical composition, thermal and water retention behavior. Compos B 56:770–779
Nguyen T, Indraratna B (2017) Experimental and numerical investigations into hydraulic behaviour of coir fibre drain. Can Geotech J 54:75–87
Orue A, Jauregi A, Labidi J, Eceiza A, Arbelaiz A (2015) The effect of surface modifications on sisal fiber properties and sisal/poly (lactic acid) interface adhesion. Compos B 73:132–138
Silva G, Goulart D, Souza D, Machado J, Hourston D (1999) Mechanical and thermal characterization of native Brazilian coir-fiber. J Appl Polym Sci 76:1197–1206
Tran LQN, Nguyen TM, Fuentes CA, Truong CT, van Vuure A, Verpoest I (2015) Investigation of microstructure and tensile properties of porous natural coir fibre for use in composite materials. Ind Crops Prod 65:437–445
Veeraprabahar J, Mohankumar G, Kumar S, Sakthivel S (2022) Development of natural coir/jute fibers hybrid composite materials for automotive thermal insulation applications. J Eng Fibres Fabrics 17:1–11
Verma D, Senal I (2019) Natural fiber-reinforced polymer composites: feasibiliy study for sustainable automotive industries. Biomass, biopolymer-based materials, and bioenergy. Woodhead Publishing
Yan L, Chouw N, Liang Huang L, Kasal B (2016) Effect of alkali treatment on microstructure and mechanical properties of coir fibres, coir fibre reinforced-polymer composites and reinforced-cementitious composites. Constr Build Mater 112:168–182