新兴的研究主要涉及与未来行业新材料设计有关的环境和经济问题。在过去的几十年中,各种工业部门都试图用天然纤维作为聚合物复合材料的增强剂代替合成纤维。复合材料由于其有利和出色的特性而为一个年龄提供了大量的研究和工业工作。此外,它们可以通过低投资生产和处理[1]。复合材料是纤维/填充剂和矩阵(聚合物)的组合。可以通过使用基本聚合物基质的杂化(一两个纤维)来安排纤维和基质的组合。使用纤维的主要目的是为复合材料提供强度。影响纤维的特性的因素是长度,方向,形状和材料[2]。基于用于制造的聚合物,可以自然或合成选择纤维。纤维称为天然纤维,例如黄麻,拉米,剑麻,大麻,coir,grewia optiva,silk,bamboo等。另一方面,通过各种人造过程制造的纤维称为合成纤维,例如碳,凯夫拉尔,玻璃等。自然和合成纤维在用于制造复合材料的聚合物方面都有其自己的优点和缺点。天然纤维的另一个主要缺点是由于存在纤维素而对水的影响。有时,纤维以混合形式应用于两者的优势与合成纤维相比,天然纤维是环境友好,可再生,便宜,非危险性,非抛光和易于使用的,但是使用天然纤维的弊端与合成纤维相比是低的机械性能[3]。这种亲水性会导致纤维和基质之间的界面粘合不佳。另一方面,合成纤维,是疏水材料,与聚体形成良好的键合。
先进的现代技术和工业可持续性主题已为各种工业应用实施复合材料。绿色复合材料是绿色产品所需的替代品之一。但是,要正确控制绿色复合材料的性能,预测其成分性质至关重要。这项工作提出了一种创新的遗传编程树模型,用于根据几种固有的化学和物理特性来预测天然纤维的机械性能。纤维素,半纤维素,木质素和水分含量以及各种天然纤维的微纤维角度被认为可以建立预测模型。将一种备用方法用于训练/测试阶段。可靠的模型,以预测自然纤维的断裂特性时的拉伸强度,Young的模量和伸长。揭示了微纤维角度是主导的,能够确定天然纤维的最终拉伸强度与其他所考虑的特性相当,而模型中纤维素含量的影响仅为35.6%。这将有助于利用人工智能预测天然纤维的总体机械性能,而无需实验性努力和成本,以增强为各种工业应用开发更好的绿色复合材料。
随着对新型可再生材料的探索,人们对非纺织应用中天然纤维的兴趣日益浓厚。可生物降解和可再生纤维(如木质纤维素纤维)和生物聚合物(如 PLA)对环境安全要求特别高。对它们的生物降解性进行分析通常被视为环保纺织材料的标准衡量标准。因此,本文旨在通过土壤埋藏试验研究黄麻和 PLA 纤维的生物降解性能。将纤维暴露在农田土壤中 11 天。通过比较质量损失、机械性能(细度和韧性)和 SEM 显微镜的形态分析来确定生物降解的效率。为了更好地了解生物降解,还确定了土壤中的真菌和细菌总数。关键词:生物降解性、天然纤维、特性、土壤埋藏试验。
闪光保护等级 A 入射能量:0.6 卡/厘米 2 工作距离:45.7 厘米 电弧闪光边界:0.27 米 非熔化或未经处理的天然纤维长袖衬衫和长裤
图 2-1 由天然纤维制成的部件:a) 备胎罩,b) 汽车座椅靠背,c) 汽车门饰,d) 汽车轮拱,e) 飞机食品厨房。[来源:(Ecotechnilin,2017)] ..... 9 图 2-2 天然纤维的各种增强材料的分类:纤维素纤维和非纤维素纤维。 ................................................................................................................................................... 10 图 2-3 美国天然纤维市场按原材料划分 - 2013-2024 年预测(百万美元)(Grand.View.Research,2018 年) ........................................................................................... 11 图 2-4 基本纤维层结构(Mohanty 等人,2005 年) ........................................................................... 12 图 2-5 亚麻次生壁,S2 片层内容物与微原纤维角度 ............................................................................. 14 图 2-6 亚麻植株的 12 个生长阶段 ............................................................................................................. 15 图 2-7 亚麻茎的横截面和基本纤维的生产(Bos 等人,2002 年) ............................................................................................................. 16 图 2-8 2016 年亚麻纤维世界产量前 10 个国家 ............................................................................................................. 19 图 2-9 单向亚麻带的生产:a) 将亚麻纱排列成均匀的带,b)沿 0° 方向排列的亚麻带,c)多层单向层压
域D'IntérêtsScientifes:复合材料,加固,混凝土,土木工程,材料,增强砂浆,天然纤维,生物复合材料,钻孔,材料表征,机械性能,高级材料,聚合物,聚合物,聚合物,环氧树脂,优化。
德国橡胶技术研究所。V.(德国橡胶技术研究所)德国汉诺威* 通讯作者。电子邮件:rungsima.y@tggs.kmutnb.ac.th DOI:10.14416/j.asep.2024.09.004 收到日期:2024 年 5 月 30 日;修订日期:2024 年 7 月 4 日;接受日期:2024 年 8 月 16 日;在线发表日期:2024 年 9 月 5 日 © 2024 曼谷北部国王科技大学。版权所有。摘要天然纤维增强复合材料 (NFRC) 因其环保、价格实惠和优异的机械性能而备受关注。然而,纤维和聚合物基质之间的界面结合不足往往会导致机械和热性能较差。已经开发出各种表面处理方法,包括碱、硅烷和等离子处理,通过改性纤维表面来解决这一问题。这些处理已被证明可以改善界面结合,从而提高天然纤维增强 PA6 复合材料 (NFRC-PA6) 的机械强度和热稳定性。在本研究中,我们应用了这些表面处理并通过机械和热测试评估了它们的影响。结果表明复合材料的性能有了显著改善,尽管优化处理参数和确保均匀性等挑战仍然存在。未来的研究应侧重于克服这些挑战并探索创新处理方法,以进一步推进 NFRC-PA6 复合材料的应用。 关键词:轻型运输、天然纤维增强复合材料 (NFRC)、聚酰胺 6、表面处理 1 简介 在未来几十年内,预计作为生产塑料的原材料的石油和天然气供应将减少,从而导致对可持续和环保企业的需求 [1],[2]。天然材料,如纤维素纤维,被用作复合材料中的天然纤维增强材料,以部分替代石油基聚合物[3]。由于其成本低廉,
行业的一个重要目标是减少碳足迹 [5]。节约能源的一种方法是用亚麻等天然纤维代替玻璃纤维 [6]。此外,亚麻能够提高层压板的阻尼性能,这一点众所周知,而且对于提高损伤容限可能很有吸引力 [7]。将纤维添加到聚合物中可以提高拉伸性能,使用偶联剂后拉伸性能会提高更多 [8]。与其他天然纤维和合成纤维相比,亚麻纤维具有特定的强度和特定的刚度。亚麻纤维具有多种特性,但也存在一些缺点 [9]。这些缺点是纤维是亲水性的,文献中观察到复合材料受湿度和温度等环境变化的影响很大,这会导致纤维增强复合材料的机械性能下降,这是由于纤维膨胀和基质老化造成的 [10]。纤维中的水分吸收遵循菲克扩散定律(扩散
NV Ramana Rao 教授(博士) 印度国家理工学院赖布尔分校院长 研究领域:土木与结构工程、可持续建筑材料开发 论文标题:《混凝土和可持续建筑材料的最新进展》 Bonya Mukharjee 女士,印度比莱钢铁厂能源管理部总经理,SAIL,比莱 研究领域:综合钢厂的能源核算和能源审计 论文标题:《应对钢铁行业环境影响的新兴技术》 GL Devnani 博士,印度北方邦坎普尔 HBTU 化学工程系教授 研究领域:天然纤维增强聚合物复合材料 论文标题:《基于环境友好的天然纤维的绿色复合材料:可持续发展的未来材料》
开发基于环保天然纤维的可持续农业质量,用于包装农业产品,以保护啮齿动物,微生物,包括细菌,真菌和病毒在内的微生物以及紫外线