一個(gè)由俄羅斯、印度和泰國(guó)組成的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)展示了一種利用廢棄椰子葉鞘(CLS)制造強(qiáng)化復(fù)合材料的技術(shù)。由于其重量輕、強(qiáng)度高，可用于覆蓋高速公路、制造鐵路車輛和飛機(jī)的內(nèi)飾以及滿足國(guó)內(nèi)需求。這項(xiàng)研究的結(jié)果已經(jīng)發(fā)表在聚合物復(fù)合材料雜志上。
天然纖維——椰子纖維、劍麻纖維、椰殼纖維、黃麻纖維、香蕉纖維、大麻纖維、竹子纖維——因其具有高機(jī)械強(qiáng)度和硬度、出色的熱穩(wěn)定性和耐腐蝕性，在行業(yè)中的需求越來(lái)越大。制造商越來(lái)越多地使用它們來(lái)取代合成纖維，作為一種經(jīng)濟(jì)、實(shí)惠和環(huán)保的解決方案。
這項(xiàng)關(guān)于綠色復(fù)合材料的研究是由曼谷北部蒙庫(kù)國(guó)王科技大學(xué)和NUST米塞斯工程技術(shù)設(shè)備部聯(lián)合進(jìn)行的。來(lái)自泰國(guó)的主要科學(xué)家是KMUTNB的高級(jí)研究科學(xué)家Sanjay Mavinkere Rangappa博士和drIng教授哈比爾、KMUTNB的總裁Suchart Siengchin。
由天然纖維制成的復(fù)合材料的優(yōu)異性能尤其是由纖維和基體界面處的良好界面結(jié)合所驅(qū)動(dòng)的。為了獲得它，通常對(duì)屬于含羥基的木質(zhì)素和纖維素的天然纖維進(jìn)行化學(xué)改性，通過(guò)使用化學(xué)或表面改性，有可能提高纖維與基質(zhì)界面的互鎖程度，從而使材料具有優(yōu)異的抗失效性，”該研究的合著者、NUST米塞斯技術(shù)設(shè)備工程系教授Sergey Gorbatyuk說(shuō)。
NUST米塞斯的科學(xué)家與來(lái)自印度和泰國(guó)的同事一起，制造了一種所謂的綠色復(fù)合材料，這種材料基于用酚醛復(fù)合材料(基于酚醛樹(shù)脂，一種合成聚合物)增強(qiáng)的椰子纖維。采用手工鋪層技術(shù)和模壓成型工藝制備了酚醛含量分別為60%和40%的椰子纖維復(fù)合材料。該研究通過(guò)測(cè)試?yán)臁澢_擊強(qiáng)度，以及測(cè)量吸水率和生物降解特性來(lái)進(jìn)行。
據(jù)開(kāi)發(fā)人員稱，結(jié)果證實(shí)，與天然椰子纖維相比，綠色復(fù)合材料的優(yōu)異機(jī)械性能是由低含量的親水羥基和減少的雜質(zhì)驅(qū)動(dòng)的。
為了優(yōu)化技術(shù)，研究人員比較了兩種類型的纖維——未經(jīng)處理的和經(jīng)過(guò)絲光處理的——用苛性鈉(最常見(jiàn)的堿)的濃溶液處理，并用熱水和冷水洗滌。與未處理的樣品相比，絲光處理的復(fù)合材料樣品顯示出約45%至60%的彈性模量和高30%至40%的拉伸強(qiáng)度。這是由于加工的結(jié)果在纖維上形成了特殊的粗糙表面，這提供了纖維更好的排列和對(duì)基質(zhì)的粘附。
正如作者所強(qiáng)調(diào)的，基于椰子殼的加工纖維復(fù)合材料的優(yōu)異結(jié)果證實(shí)了所產(chǎn)生的復(fù)合材料是家庭和工業(yè)應(yīng)用的良好候選材料，用于客艙和鐵路車輛的裝飾、公路建設(shè)、作為環(huán)境墻壁和地板涂層的商業(yè)室內(nèi)設(shè)計(jì)。
在俄羅斯，開(kāi)發(fā)人員計(jì)劃采用亞麻、大麻和蕁麻纖維作為原料來(lái)改造這項(xiàng)技術(shù)。
