通过使用水提取的纳米纤维素的创新途径开发高性能复合材料,并分析其物理性能
Moni Sankar Mondal1, Syed Zubair Hussain1, Pias Roy2
1Department of Textile Engineering, Khulna University of Engineering & Technology, Khulna, 9203, Bangladesh.
Heliyon
|December 25, 2023
概括
研究人员通过用水的纳米纤维素强化木质,棉花和玻璃织物开发了一种高性能复合材料. 这种新的纳米纤维素涂层显著提高了所产生的纳米复合材料的拉伸和屈曲强度.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 生物复合材料是一种生物复合材料.
背景情况:
- 水在许多水生生态系统中构成入侵物种问题.
- 从入侵性植物生物质中开发可持续和高性能材料对于环境管理和资源利用至关重要.
研究的目的:
- 通过将从水中提取的纳米纤维素纳入,棉和玻璃织物来开发高性能复合材料.
- 评估制造的纳米复合材料的结构和机械增强.
主要方法:
- 从水中提取纳米纤维素的过程是通过酸水解和超声波处理.
- 纳米纤维素的纳入织物基板 (果汁,棉花,玻璃) 使用浸泡涂层方法.
- 使用X射线衍射 (XRD),里埃变换红外光谱 (FT-IR) 和扫描电子显微镜 (SEM) 的表征.
- 机械测试,包括拉伸和屈曲强度评估.
主要成果:
- 合成的水黄纳米纤维素通过FT-IR显示特征性功能组,通过SEM进行涂层后的形态变化.
- 纳米纤维素涂层显著提高了拉伸强度:24.61% (木质),19.39% (棉花) 和8.47% (玻璃).
- 柔性强度也增加了:11% (木质),8.9% (棉花) 和3.59% (玻璃).
结论:
- 这种新的技术成功地使用水黄纳米纤维素生产了增强的复合材料.
- 纳米纤维素涂层为各种织物增强材料的机械性能提供了显著的改进.
- 这项研究展示了一种可持续的方法,用于将侵入性水生生物质价值化为先进材料.
