コロンビア・コアス繊維の乾燥温度,メルセリゼーション,コーティングの影響と,ポリラクティック酸との接着

科学分野:

• 材料科学
• 複合材料
• ポリマー科学

背景:

• ココナッツコイル (CF) のような天然繊維は 複合材料の持続可能な代替品です
• CFの性能とポリマーマトリックスとのインタフェースを最適化することは,性能にとって極めて重要です.
• ココス・ヌシフェラ (Cocos nucifera) の殻からのコロンビアのCFは,その可能性について調査されました.

研究 の 目的:

• コロンビアのCFの乾燥温度,マーセリゼーション,エポキシコーティングの影響を調査する.
• 処理されたCFとポリ乳酸 (PLA) マトリックス間の接面粘着を評価する.
• これらの処理がCFの物理化学的および機械的性質に与える影響を決定する.

主な方法:

• ココス・ヌシフェラ (Cocos nucifera) の殻からCFを抽出する.
• CFを40°Cと90°Cで乾燥し,その後マーセリゼーションを行い,エポキシ樹脂でコーティングする.
• スキャニング電子顕微鏡 (SEM) とフーリエ変換赤外線光譜 (FTIR) を使用した特徴付け.
• 繊維のマトリックス結合と伸縮性能を評価するための引出試験を含む機械試験.

主要な成果:

• 90°Cで乾燥すると,CFの硬さ (ヤングのモジュール1.99GPa) が著しく増加した.
• メルセライゼーションはリグニンを除去し,繊維の粗さを増やし,機械的な相互接続を容易にした.
• エポキシコーティングはPLAの湿透性を改善しました.
• メルセリゼーションとエポキシコーティングの組み合わせにより,ヤングモジュールは未処理の繊維と比較して62%増加し,引力強度は43%増加した.
• 表面切断強度は,メルセリ化され,コーティングされた繊維 (0.916 MPa) の2倍になりました.

結論:

• 乾燥温度,マーセリゼーション,エポキシコーティングはCF特性を高めるのに有効です.
• 処理されたCFは,PLAによる機械的性質と繊維マトリックス粘着性が著しく改善されました.
• これらの発見は,処理されたコロンビア製CFを先進的な複合材料で使用することを支持しています.