intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

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

Chia sẻ: Lê Thị Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

72
lượt xem
7
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

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.

Chủ đề:
Lưu

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

T¹p chÝ Hãa häc, T. 45 (5A), Tr. 92 - 99, 2007<br /> <br /> <br /> ¶NH H¦ëNG CñA Xö Lý HãA HäC §ÕN TÝNH CHÊT Vµ<br /> CÊU TRóC SîI §AY §Ó CHÕ T¹O VËT LIÖU COMPOZIT<br /> §Õn Tßa so¹n 16-8-2007<br /> NguyÔn Ch©u Giang, NguyÔn Dòng TiÕn, Bïi Ch ¬ng<br /> Trung t©m Nghiªn cøu VËt liÖu Polyme, Tr2êng §¹i häc B¸ch khoa H7 Néi<br /> <br /> SUMMARY<br /> Two chemical treatments were applied to jute fibers to create a better bonding of fiber to<br /> resin in natural composite materials. The jute fibers have been treated with hydroxide potassium<br /> (KOH) and a bleaching agent, canxi hypochlorite (Ca(OCl)2.4H2O), in varying periods.<br /> Characterization techniques such as FT-IR, SEM were used to evaluate the effect of chemical<br /> treatments on fiber structure. After treatment the surface topography of jute was clean and micro-<br /> fibrils were revealed, these lead to an enhancement in mechanical properties and interfacial<br /> strength between jute fiber and PP.<br /> <br /> <br /> I - Më §ÇU hót Èm lín dÉn tíi kh¶ n¨ng b¸m dÝnh víi c¸c<br /> lo¹i nhùa kh«ng ph©n cùc nh1 PP rÊt kÐm, do<br /> Thùc tÕ ® chøng minh viÖc sö dông mét vËy c«ng tr×nh nDy ® tiÕn hDnh xö lý hãa häc<br /> c¸ch réng r i c¸c vËt liÖu polyme compozit (PC) bÒ mÆt sîi ®ay ë mét sè ®iÒu kiÖn nhÊt ®Þnh vD<br /> tõ c¸c lo¹i sîi truyÒn thèng nh1 thñy tinh, kh¶o s¸t ¶nh h1ëng cña c¸c ®iÒu kiÖn xö lý ®Õn<br /> kevla... ® g©y nh÷ng t¸c ®éng xÊu tíi m«i tÝnh chÊt c¬ häc cña sîi, kh¶ n¨ng b¸m dÝnh cña<br /> tr1êng do phÕ th¶i sau khi sö dông rÊt khã bÞ sîi víi nhùa PP nh»m t×m ra ®iÒu kiÖn xö lý vD<br /> ph©n hñy. V× vËy trong mét vDi thËp kû gÇn ®©y ph1¬ng ph¸p ®¸nh gi¸ tèi 1u.<br /> nh÷ng lo¹i vËt liÖu PC cã kh¶ n¨ng ph©n hñy<br /> sinh häc, th©n thiÖn víi m«i tr1êng ® thu hót II - THùC NGHIÖM<br /> ®1îc rÊt nhiÒu sù quan t©m cña c¸c nhD khoa<br /> häc. ë n1íc ta viÖc nghiªn cøu chÕ t¹o vËt liÖu 1. Nguyªn liÖu<br /> PC gia c1êng b»ng sîi thùc vËt nh1 tre, ®ay, Sîi ®ay ë d¹ng ®ay cói vD ®ay t¬ mua t¹i<br /> dõa, mét nguån nguyªn liÖu s½n cã vD kh¸ dåi C«ng ty §ay HD Néi.<br /> dDo trong n1íc, ® ®1îc triÓn khai tõ gÇn 10<br /> n¨m nay. Nhùa PP cã 8% MAPP chÕ t¹o t¹i Trung<br /> t©m Nghiªn cøu VËt liÖu Polyme, Tr1êng<br /> Bªn c¹nh sîi tre, sîi ®ay còng høa hÑn nhiÒu §HBK HD Néi.<br /> kh¶ n¨ng øng dông lDm sîi gia c1êng cho vËt<br /> liÖu PC do cã hDm l1îng xenlulo kh¸ cao KOH vD Ca(OCl)2.4H2O kü thuËt cña Trung<br /> (kho¶ng 65%) vD dÔ dDng t¸ch ra tõ th©n c©y Quèc ®1îc dïng ®Ó xö lý bÒ mÆt sîi.<br /> ®ay. Mét sè c«ng tr×nh tr1íc ®©y ® tiÕn hDnh 2. C¸c ph ¬ng ph¸p xö lý sîi ®ay<br /> chÕ t¹o vËt liÖu PC tõ sîi ®ay vD nhùa nhiÖt r¾n<br /> nh1ng míi chØ ®1a ra tÝnh chÊt cña vËt liÖu PC a) ChuÈn bÞ sîi ®ay<br /> [1] mD ch1a kh¶o s¸t tÝnh chÊt c¬ häc vD cÊu Sîi ®ay tr1íc khi xö lý hãa häc ®1îc lDm<br /> tróc cña sîi ®ay. Sîi ®ay sau khi chÕ biÕn tõ s¹ch khái c¸c t¹p chÊt c¬ häc vD dÇu mì b»ng<br /> th©n c©y ®ay cã mét sè nh1îc ®iÓm nh1 cã ®é<br /> 92<br /> c¸ch ng©m trong dung dÞch bét giÆt 1% ë 70oC m¸y LLOYD INSTRUMENT 5 KN (Anh) víi<br /> trong 1 giê, sau ®ã ®em giÆt s¹ch, sÊy kh« vD tèc ®é kÐo 2 mm/phót. Mçi gi¸ trÞ ®é bÒn kÐo lD<br /> b¶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 ®Þnh<br /> 65 - 2%. tÝnh chÊt c¬ häc, sîi ®ay ®1îc d¸n cè ®Þnh trªn<br /> mét miÕng giÊy cã h×nh d¹ng vD kÝch th1íc nh1<br /> b) Xö lý kiÒm<br /> h×nh 1.<br /> Sîi ®ay ®1îc xö lý kiÒm ë ®iÒu kiÖn: dung<br /> dÞch KOH nång ®é 0,5 N; nhiÖt ®é phßng trong 1,5 cm<br /> nh÷ng kho¶ng thêi gian kh¸c nhau: 2 giê, 4 giê, S i ay<br /> 6 giê, 8 giê.<br /> Sau nh÷ng kho¶ng thêi gian nhÊt ®Þnh, dung<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 2 cm<br /> dÞch kiÒm ®1îc trung hßa b»ng axit axªtic, sîi<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 0,7cm<br /> ®ay ®1îc giò s¹ch nhiÒu lÇn trong n1íc sau ®ã<br /> sÊy kh« vD b¶o qu¶n ë ®iÒu kiÖn ®é Èm kh«ng<br /> ®æi 65%. TiÕn hDnh x¸c ®Þnh ®é suy gi¶m khèi<br /> l1îng cña sîi ®ay theo thêi gian xö lý sîi vD ¶nh 5 cm<br /> h1ëng cña ®iÒu kiÖn xö lý tíi c¸c tÝnh chÊt c¬<br /> häc cña sîi. ng c t<br /> c) Xö lý b»ng canxi hypoclorit<br /> Sîi ®ay ®1îc xö lý b»ng canxi hypoclorit ë H×nh 1: MÉu ®o ®é bÒn c¬ häc cña sîi ®ay<br /> ®iÒu kiÖn sau: dung dÞch Ca(OCl)2.4H2O nång §1êng c¾t sÏ ®1îc thùc hiÖn sau khi mÉu ®o<br /> ®é 0,1%; nhiÖt ®é phßng trong nh÷ng kho¶ng ® ®1îc cÆp vDo hai ®Çu kÑp cña thiÕt bÞ ®o.<br /> thêi gian kh¸c nhau: 5 phót, 10 phót, 15 phót. Tr1íc khi ®o sîi ®ay ®1îc gi÷ trong m«i tr1êng<br /> Sau nh÷ng kho¶ng thêi gian nhÊt ®Þnh, sîi cã ®é Èm cè ®Þnh 65% Ýt nhÊt 24 giê.<br /> ®ay ®1îc giÆt s¹ch nhiÒu lÇn b»ng n1íc sau ®ã<br /> PP/MAPP<br /> sÊy kh« vD b¶o qu¶n ë ®iÒu kiÖn ®é Èm kh«ng<br /> ®æi 65%. TiÕn hDnh x¸c ®Þnh ®é suy gi¶m khèi<br /> l1îng cña sîi ®ay theo thêi gian xö lý sîi vD ¶nh 1 2<br /> h1ëng cña ®iÒu kiÖn xö lý tíi c¸c tÝnh chÊt c¬<br /> häc cña sîi.<br /> 3. C¸c ph ¬ng ph¸p x¸c ®Þnh tÝnh chÊt v"<br /> cÊu tróc sîi ®ay<br /> a) §é suy gi¶m khèi l2îng sîi sau khi xö lý ®1êng c¾t<br /> Sîi ®ay tr1íc vD sau khi xö lý ë nh÷ng ®iÒu<br /> H×nh 2: MÉu ®o ®é bÒn b¸m dÝnh sîi ®ay/PP<br /> kiÖn kh¸c nhau ®1îc gi÷ æn ®Þnh ë ®é Èm 65%<br /> vD c©n chÝnh x¸c trªn c©n ph©n tÝch cã ®é chÝnh<br /> x¸c 1x10-4g. §é suy gi¶m khèi l1îng (A) ®1îc c) §é b¸m dÝnh gi÷a sîi ®ay v7 nhùa PP<br /> tÝnh theo c«ng thøc: ChuÈn bÞ mÉu ®o cã h×nh d¹ng vD kÝch th1íc<br /> <br /> A = m o m 1<br /> x100 %<br /> t1¬ng tù mÉu ®o ®é bÒn c¬ häc. §Ó x¸c ®Þnh ®é<br /> bÒn b¸m dÝnh gi÷a nhùa PP vD sîi ®ay tiÕn hDnh<br /> m o nhá mét giät nhùa PP/MAPP nãng ch¶y lªn sîi<br /> Trong ®ã mo vD m1 lD khèi l1îng t1¬ng øng cña ®ay nh1 h×nh 2.<br /> sîi tr1íc vD sau khi xö lý. §1êng c¾t ®1îc thùc hiÖn sau khi mÉu ®1îc<br /> b) TÝnh chÊt c¬ häc cña sîi ®ay cè ®Þnh vDo thiÕt bÞ ®o ®é bÒn kÐo: vÞ trÝ 1 ë ®Çu<br /> kÑp phÝa d1íi cña m¸y ®o ®é bÒn kÐo, vÞ trÝ 2<br /> §é bÒn kÐo cña sîi ®ay ®1îc x¸c ®Þnh trªn ®1îc treo vDo thanh kÐo g¾n vDo ®Çu kÑp phÝa<br /> <br /> 93<br /> trªn. Tr1íc khi ®o sîi ®ay ®1îc gi÷ trong m«i chôp phæ FTIR ®Ó x¸c ®Þnh thDnh phÇn cÊu tróc<br /> tr1êng cã ®é Èm cè ®Þnh 65% Ýt nhÊt 24 giê. bÒ mÆt sîi trªn m¸y Tensor 27 - Brucker (Mü).<br /> Qu¸ tr×nh ®o ®1îc thùc hiÖn trªn m¸y ®o ®é<br /> bÒn kÐo LLOYD INSTRUMENT 5 KN (Anh) KÕT QU¶<br /> víi tèc ®é kÐo 2 mm/phót.<br /> §é bÒn b¸m dÝnh ®1îc tÝnh theo c«ng 1. ¶nh h ëng cña chÕ ®é xö lý kiÒm ®Õn cÊu<br /> tróc v" tÝnh chÊt sîi ®ay<br /> thøc:<br /> F a) Sù suy gi¶m khèi l2îng sîi<br /> = Sîi ®ay ® ®1îc xö lý trong dung dÞch KOH<br /> .D.L 0,5N ë nhiÖt ®é th1êng trong nh÷ng kho¶ng thêi<br /> gian tõ 2 giê ®Õn 4, 6, 8 giê.<br /> Trong ®ã: lD ®é bÒn b¸m dÝnh (MPa); F lD lùc<br /> lín nhÊt cÇn thiÕt ®Ó kÐo h¹t nhùa PP tr1ît khái C¸c nghiªn cøu tr1íc ®©y ® chØ ra r»ng<br /> vÞ trÝ ban ®Çu (N); D lD ®1êng kÝnh sîi (mm); L hemixenlulo (bao gåm xylan, polyuronit vD<br /> lD chiÒu dDi h¹t nhùa PP g¾n trªn sîi (mm). hecxoxan) rÊt nh¹y víi t¸c dông cña NaOH<br /> trong khi ®ã ho¸ chÊt nDy l¹i chØ g©y ¶nh h1ëng<br /> d) H×nh th¸i cÊu tróc bÒ mÆt sîi ®ay kh«ng ®¸ng kÓ tíi lignin vD -xenlulo [2].<br /> H×nh th¸i cÊu tróc sîi tr1íc vD sau khi xö lý Trong qu¸ tr×nh xö lý c¸c hîp chÊt hemixenlulo<br /> hãa häc ®1îc quan s¸t trªn kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö vD mét sè t¹p chÊt kh¸c sÏ bÞ t¸ch ra dÉn tíi sîi<br /> quÐt (SEM) JEOL JMS 6360LV (NhËt B¶n). suy gi¶m khèi l1îng sîi vD thay ®æi cÊu tróc bÒ<br /> mÆt sîi, v× vËy ® tiÕn hDnh kh¶o s¸t sù phô<br /> e) Phæ hång ngo¹i (FTIR) thuéc ®é suy gi¶m khèi l1îng sîi theo thêi gian,<br /> Sîi ®ay tr1íc vD sau khi xö lý hãa häc ®1îc kÕt qu¶ tr×nh bDy trªn h×nh 3.<br /> <br /> 8<br /> §é gi¶m khèi l1îng, %<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 7 6.34 6.1 5.94<br /> 6<br /> 5<br /> 4<br /> 3<br /> 2<br /> 1 1.3<br /> <br /> 0<br /> 0 2 4 6 8 10<br /> Thêi gian xö lý, h<br /> H×nh 3: §é suy gi¶m khèi l1îng theo thêi gian xö lý<br /> <br /> Tõ h×nh 3 nhËn thÊy sau khi xö lý kiÒm khèi sau khi xö lý kiÒm ë c¸c chÕ ®é kh¸c nhau ®<br /> l1îng sîi gi¶m ®i ®¸ng kÓ chñ yÕu trong kho¶ng ®1îc quan s¸t b»ng SEM, kÕt qu¶ tr×nh bDy trªn<br /> thêi gian tõ 0 - 4 giê, tiÕp tôc kÐo dDi thêi gian h×nh 4. Tõ h×nh 4 thÊy r»ng qu¸ tr×nh xö lý kiÒm<br /> xö lý møc ®é suy gi¶m khèi l1îng hÇu nh1 thay ® lo¹i bá ®1îc c¸c chÊt kÕt dÝnh bao quanh bÒ<br /> ®æi kh«ng ®¸ng kÓ. mÆt ngoDi thDnh tÕ bDo sîi, ®Ó lé ra c¸c thí sîi<br /> b) Sù thay ®æi cÊu tróc bÒ mÆt sîi râ rDng h¬n so víi sîi ch1a xö lý. ¶nh SEM cña<br /> sîi ®ay sau khi xö lý kiÒm 4 giê vD 6 giê cho<br /> Sù thay ®æi cÊu tróc bÒ mÆt sîi ®ay tr1íc vD thÊy bã c¸c vi sîi xenlulo nhá xÕp khÝt vD song<br /> 94<br /> song víi nhau t¹o nªn rÊt nhiÒu r nh trªn bÒ mÆt gi÷a sîi vD nhùa nÒn trong vËt liÖu compozit.<br /> sîi. §iÒu nDy sÏ gãp phÇn c¶i thiÖn ®é b¸m dÝnh<br /> <br /> CXL KOH-4h<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> KOH-6h KOH-8h<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> H×nh 4: ¶nh SEM sîi ®ay tr1íc vD sau khi xö lý<br /> <br /> c) Phæ FTIR cña sîi ®ay tr2íc v7 sau khi xö lý 270 MPa sau 6 giê, t¨ng 38% so víi ®é bÒn kÐo<br /> § tiÕn hDnh ®o phæ IR cña sîi ®ay tr1íc vD ban ®Çu. §iÒu nDy cã thÓ ®1îc gi¶i thÝch lD do<br /> sau khi xö lý b»ng KOH 0,5 N trong 6 giê, kÕt viÖc lo¹i bá hemixenlulo trong qu¸ tr×nh xö lý<br /> qu¶ tr×nh bDy trªn h×nh 5. Quan s¸t phæ hång sîi, lDm cho vïng liªn kÕt gi÷a c¸c ®¬n sîi sÏ<br /> ngo¹i cña sîi ®ay ch1a xö lý (a) vD xö lý b»ng kÐm ch¾c ®Æc h¬n do ®ã t¹o ®iÒu kiÖn cho c¸c<br /> canxi hypoclorit (b) thÊy xuÊt hiÖn râ rÖt pic ë ®¬n sîi cã nhiÒu kh¶ n¨ng tù s¾p xÕp l¹i theo<br /> vïng b1íc sãng 1737 cm-1, ®Æc tr1ng cho liªn chiÒu cña biÕn d¹ng kÐo h¬n. Khi sîi bÞ kÐo<br /> kÕt >C=O cã trong c¸c ph©n tö hemixenlulo [3]. c¨ng, sù s¾p xÕp l¹i c¸c sîi ®¬n nh1 thÕ sÏ dÉn<br /> tíi sù ph©n bè chia ®Òu lùc t¸c dông lªn chóng<br /> ë phæ hång ngo¹i cña sîi ®ay sau khi xö lý<br /> tèt h¬n vD sîi sÏ cã øng suÊt cao h¬n.<br /> kiÒm (c) kh«ng thÊy xuÊt hiÖn pic nDy n÷a cho<br /> thÊy cã sù thay ®æi trong thDnh phÇn cÊu tróc Mét sè tÝnh chÊt c¬ lý kh¸c cña c¸c lo¹i sîi<br /> sîi. ®ay ®1îc tr×nh bDy trªn b¶ng 1. Tõ b¶ng 1 nhËn<br /> thÊy ®ay t¬ cã ®é bÒn thÊp h¬n ®ay cói.<br /> d) TÝnh chÊt c¬ häc cña sîi ®ay sau khi xö lý<br /> kiÒm 2. ¶nh h ëng cña chÕ ®é xö lý b»ng canxi<br /> hypoclorit ®Õn cÊu tróc v" tÝnh chÊt sîi<br /> H×nh 6 tr×nh bDy ¶nh h1ëng cña thêi gian xö<br /> ®ay<br /> lý kiÒm ®Õn ®é bÒn kÐo cña sîi ®ay. Tõ h×nh 6<br /> nhËn thÊy r»ng ®é bÒn c¬ häc cña sîi ®ay ®1îc Tõ l©u trong qu¸ tr×nh xö lý hãa häc sîi dÖt<br /> c¶i thiÖn ®¸ng kÓ sau khi xö lý kiÒm: ®é bÒn kÐo ng1êi ta ® sö dông c¸c chÊt oxi hãa nh1 natri<br /> t¨ng dÇn theo thêi gian xö lý, ®¹t gi¸ trÞ cao nhÊt hypoclorit (NaClO), hydroperoxit (H2O2)... ®Ó<br /> <br /> 95<br /> lDm chÊt tÈy tr¾ng. D1íi t¸c dông cña chÊt oxi<br /> §é hÊp thô hãa lignin sÏ bÞ oxi hãa vD chuyÓn thDnh c¸c vËt<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> (c)<br /> <br /> (b)<br /> <br /> (a)<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> H×nh 5: Phæ FTIR sîi ®ay tr1íc vD sau khi xö lý hãa häc<br /> <br /> 300 270.1 266.7<br /> 250 214.8 228.3<br /> �� b�n kéo, MPa<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 195.7<br /> 200<br /> 150<br /> 100<br /> 50<br /> 0<br /> CXL 2 4 6 8<br /> Th�i gian x� lý, h<br /> H×nh 6: ¶nh h1ëng cña thêi gian xö lý kiÒm ®Õn ®é bÒn kÐo<br /> B¶ng 1: TÝnh chÊt c¬ häc cña sîi ®ay sau khi xö lý kiÒm<br /> §1êng kÝnh sîi, §é bÒn kÐo, M« ®un §é d n dDi,<br /> Lo¹i ®ay ChÕ ®é xö lý<br /> µm MPa Young, GPa %<br /> CXL 65 - 95 195,7 33,17 1,03<br /> KOH - 2 giê 55 - 95 214,8 45,13 1,26<br /> §ay cói KOH - 4 giê 60 - 102 228,3 48,98 1,39<br /> KOH - 6 giê 55 - 90 270,1 50,18 1,51<br /> KOH - 8 giê 55 - 100 266,7 74,8 1,56<br /> §ay t¬ CXL 65 - 85 182,3 44,22 0,60<br /> KOH - 6 giê 60 - 90 220,6 72.29 0,54<br /> 96<br /> phÈm ®¬n gi¶n vD tïy ®iÒu kiÖn xö lý mD nh÷ng b»ng dung dÞch kiÒm.<br /> chÊt «xi hãa nDy t¸c dông nhiÒu hay Ýt víi c¸c<br /> b) Sù thay ®æi h×nh th¸i cÊu tróc bÒ mÆt sîi<br /> nhãm ®Þnh chøc cña xenlulo vD cã ph¸ hñy nã<br /> hay kh«ng [4]. Trong ®Ò tDi nDy sîi ®ay ® ®1îc Sù thay ®æi h×nh th¸i cÊu tróc bÒ mÆt sîi sau<br /> xö lý trong dung dÞch canxi hypoclorit khi xö lý b»ng canxi hypoclorit ® quan s¸t<br /> (Ca(OCl)2.4H2O) nång ®é 0,1% ë nhiÖt ®é ®1îc th«ng qua ¶nh SEM, kÕt qu¶ tr×nh bDy trªn<br /> th1êng trong thêi gian 5, 10, 15 phót. h×nh 8. Tõ h×nh 8 nhËn thÊy sau thêi gian xö lý<br /> 5 phót bÒ mÆt sîi ® b¾t ®Çu cã sù thay ®æi, c¸c<br /> a) Sù suy gi¶m khèi l2îng chÊt kÕt dÝnh, chÊt mDu nh1 lignin trªn bÒ mÆt<br /> KÕt qu¶ vÒ sù suy gi¶m khèi l1îng sîi theo ® ®1îc lo¹i bá ®Ó lé ra c¸c vi sîi. Tuy nhiªn chØ<br /> thêi gian xö lý b»ng canxi hypoclorit ®1îc tr×nh sau 15 phót ® quan s¸t thÊy sù ph¸ hñy mét<br /> bDy trªn h×nh 7. Dung dÞch canxi hypoclorit cã phÇn sîi xenlulo, c¸c vi sîi b¾t ®Çu bÞ ®øt g y.<br /> t¸c dông «xi hãa kh¸ m¹nh nªn cã sù tæn hao ¶nh SEM ®èi víi mÉu ®ay xö lý trong 10 phót<br /> cho thÊy hiÖu qu¶ xö lý tèt nhÊt. C¸c chÊt kÕt<br /> khèi l1îng sîi lín chØ trong thêi gian ng¾n. Sîi<br /> dÝnh hÇu nh1 ® bÞ lo¹i bá, tuy nhiªn sîi l¹i<br /> sau khi xö lý cã mDu s¸ng h¬n so víi sîi xö lý<br /> ch1a bÞ ph¸ hñy nhiÒu.<br /> 10<br /> §é gi¶m khèi l1îng, %<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 8 9.5<br /> 7.58<br /> 6<br /> 4<br /> 4.78<br /> 2<br /> 0<br /> 0 5 10 15 20<br /> Thêi gian xö lý, min<br /> H×nh 7: §é suy gi¶m khèi l1îngh sîi<br /> i itheo thêi<br /> l gian<br /> h xö lý b»ng canxi hypoclorit<br /> <br /> CXL 5 phót<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 10 phót 15 phót<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> H×nh 8: ¶nh SEM sîi ®ay tr1íc vD sau khi xö lý b»ng canxi hypoclorit<br /> <br /> Hình 8: �nh SEM s�i �ay trư�c và sau khi x� lý b�ng canxi hypoclorit<br /> 97<br /> c) Sù thay ®æi ®é bÒn c¬ häc<br /> <br /> 250 233.2 70<br /> <br /> 195.7 61.12 60<br /> 200<br /> 175.4<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Mô un Young, GPa<br /> 50<br /> �� b�n kéo, MPa<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 146.2<br /> 150 40 �� b�n<br /> 33.17<br /> kéo<br /> <br /> 100 30 M ô �un<br /> Young<br /> 21.97 21.28 20<br /> 50<br /> 10<br /> <br /> 0 0<br /> CXL 5 10 15<br /> Th�i gian x� lý, phút<br /> H×nh 9: Sù thay ®æi ®é bÒn c¬ häc cña sîi theo thêi gian xö lý b»ng canxi hypoclorit<br /> <br /> KÕt qu¶ kh¶o s¸t sù thay ®æi ®é bÒn c¬ häc 3. ¶nh h ëng cña c¸c t¸c nh©n xö lý hãa häc<br /> cña sîi ®ay theo thêi gian xö lý canxi hypoclorit ®Õn ®é bÒn c¬ häc v" ®é b¸m dÝnh gi÷a sîi<br /> ®1îc tr×nh bDy trªn h×nh 9. Tõ h×nh 9 nhËn thÊy ®ay v" nhùa PP<br /> ®é bÒn c¬ häc cña sîi ®ay kh«ng t¨ng dÇn nh1<br /> khi xö lý trong dung dÞch kiÒm mD chØ ®¹t gi¸ trÞ §é b¸m dÝnh gi÷a sîi gia c1êng vD nhùa nÒn<br /> cao nhÊt sau mét thêi gian xö lý nhÊt ®Þnh lD 10 ®ãng vai trß quyÕt ®Þnh ®Õn c¸c tÝnh chÊt c¬ häc<br /> phót. KÕt qu¶ nDy phï hîp víi h×nh ¶nh vÒ cÊu cña vËt liÖu compozit sau nDy. KÕt qu¶ x¸c ®Þnh<br /> tróc bÒ mÆt sîi ®1a ra trªn h×nh 8. Sau thêi gian ®é bÒn b¸m dÝnh gi÷a sîi ®ay ë c¸c chÕ ®é xö lý<br /> xö lý ng¾n (5 phót), c¸c chÊt liªn kÕt trong sîi tèi 1u vD nhùa PP cã MAPP ®1îc tr×nh bDy trªn<br /> t¸ch ra ch1a ®ñ nhiÒu ®Ó c¸c vi sîi cã thÓ ®Þnh b¶ng 2. Tõ b¶ng 2 nhËn thÊy c¶ hai ph1¬ng ph¸p<br /> h1íng l¹i theo h1íng lùc kÐo mD ng1îc l¹i cã xö lý b»ng KOH 0,5N trong 6 giê vD<br /> thÓ t¹o thDnh nh÷ng khuyÕt tËt trong sîi dÉn tíi Ca(OCl)2.4H2O 0,1% trong 10 phót ®Òu lDm<br /> sù suy gi¶m ®é bÒn c¬ häc. Ng1îc l¹i thêi gian t¨ng ®é b¸m dÝnh gi÷a sîi vD nhùa PP còng nh1<br /> xö lý dDi (15 phót) còng lDm gi¶m ®é bÒn kÐo ®é bÒn kÐo ®øt so víi sîi ch1a xö lý, tuy nhiªn<br /> còng nh1 m« ®un ®Dn håi cña sîi do mét phÇn xö lý trong dung dÞch kiÒm cã t¸c dông râ rÖt<br /> sîi xenlulo b¾t ®Çu bÞ ph¸ hñy. h¬n nhiÒu. ë c¸c ®iÒu kiÖn xö lý tèi 1u, xö lý<br /> kiÒm ® lDm t¨ng ®é bÒn b¸m dÝnh gi÷a<br /> Tõ c¸c kÕt qu¶ kh¶o s¸t ë trªn thÊy r»ng víi<br /> sîi/nhùa PP lªn 47% trong khi víi xö lý b»ng<br /> dung dÞch canxi hypoclorit 0,1% thêi gian xö lý<br /> canxi hypoclorit ®é bÒn nDy chØ t¨ng xÊp xØ 4%.<br /> 10 phót lD thÝch hîp nhÊt.<br /> <br /> B¶ng 2: ¶nh h1ëng cña c¸c t¸c nh©n xö lý hãa häc ®Õn ®é bÒn c¬ häc vD ®é b¸m dÝnh gi÷a sîi ®ay<br /> vD nhùa PP<br /> ChÕ ®é xö lý §é b¸m dÝnh sîi /PP, MPa §é bÒn kÐo, MPa<br /> Ch1a xö lý 1,57 195<br /> Xö lý KOH 0,5N - 6 giê 2,32 270<br /> Xö lý Ca(OCl)2.4H2O 0,1% - 10 phót 1,63 232<br /> <br /> 98<br /> KÕT LUËN T&I LIÖU THAM KH¶O<br /> <br /> - § t×m ®1îc chÕ ®é xö lý kiÒm tèi 1u ®èi 1. TrÇn VÜnh DiÖu, Lª ThÞ Ph¸i, Lª Ph1¬ng<br /> víi sîi ®ay: dung dÞch KOH 0,5 N ë nhiÖt ®é Th¶o. T¹p chÝ Hãa häc, T. 40, 3A, 1 - 7<br /> th1êng trong 6 giê. Sau khi xö lý sîi cã ®é bÒn (2002).<br /> kÐo ®¹t 270 MPa t¨ng 38% so víi sîi ch1a xö 2. A. K. Bledzki, J. Gassan. Prog. Polym.<br /> lý, ®é b¸m dÝnh ®¹t 2,32 MPa t¨ng 47% so víi Sci., 24, 221 - 274 (1999).<br /> sîi ch1a xö lý. 3. A. K. Mohanty, Mubarak A. Khan, G.<br /> - §èi víi t¸c nh©n xö lý canxi hypoclorit chÕ Hinrichsen. Composite Science and<br /> ®é xö lý tèi 1u lD dung dÞch 0,1% ë nhiÖt ®é Technology, 60, 1115 - 1124 (2000).<br /> th1êng trong 10 phót. Sîi ®ay sau khi xö lý cã 4. Cao H÷u Tr1îng. C«ng nghÖ Hãa häc sîi<br /> ®é bÒn kÐo 233,2 MPa t¨ng 19% vD ®é b¸m dÖt. Gi¸o tr×nh §HBK HD Néi (1994).<br /> dÝnh víi nhùa PP t¨ng xÊp xØ 4% so víi sîi ch1a 5. Premamoy Ghosh, Debaprasad Dev, Asish<br /> xö lý. Nh1 vËy, canxi hypoclorit chØ sö dông Kumar Samanta. J. Appl. Polym. Sci., 69,<br /> trong tr1êng hîp cÇn tÈy tr¾ng sîi ®ay. 1139 - 1147 (1998).<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 99<br />
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
3=>0