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研究文章|开放获取
安妮•Bergeret Jean查尔斯Benezet, ”天然纤维增强Biofoams”,国际高分子科学杂志》上, 卷。2011年, 文章的ID569871年, 14 页面, 2011年。 https://doi.org/10.1155/2011/569871
天然纤维增强Biofoams
文摘
淀粉和聚丙醇酸(塑料)代表了主要的聚乳酸纤维biobased和可生物降解的聚合物具有潜在工业可用性在未来几十年“生物”泡沫的应用程序。探讨它们的形态和特性的改善通过加工和材料参数。淀粉泡沫被融化了水作为发泡剂的挤压。天然纤维的掺入(大麻、纤维素、棉短绒、甘蔗、椰子)的淀粉泡沫引起的密度减少33%,降低吸水率,根据纤维力学性能的增加内容和性质。解放军泡沫通过单螺杆挤压使用化学发泡剂分解的中国人民解放军熔化温度。空隙度为48%,中国为25%,纤维素纤维增强解放军泡沫和力学性能的改善。纤维表面处理的影响研究的泡沫。
1。介绍
全球变暖,越来越多的人意识到环境和废物管理问题,减少化石资源和油价上涨的原因是一些轻量级的“生物”产品,如“生物”泡沫越来越提升关于可持续发展材料的应用。
在这种背景下,“生物”泡沫基于淀粉和聚丙醇酸聚乳酸纤维等biopolyesters(塑料)有一个伟大的工业潜力,因为淀粉泡沫可以被认为是好的候选人替代发泡聚苯乙烯用于食品托盘包装行业。此外,解放军泡沫有前途的替代polyolefin-based泡沫对许多汽车零部件。他们还可以用作活性药物成分高效航空公司允许控制药物释放和生物利用度提高。
淀粉和解放军可以联系到可生物降解填料通常命名为“生物复合材料。
穷人机械性能的淀粉材料比传统油性聚合物通过添加天然纤维可以提高。淀粉还被关联到许多纤维其中黄麻纤维(1[],苎麻纤维2)、亚麻纤维(1,2),tunicin,胡须3[],漂白leafwood纤维4],木浆[5从马铃薯浆]或微纤维6]。大多数这些研究表明高淀粉之间的兼容性和天然纤维导致更高的刚度。降低吸水也获得由于天然纤维的高疏水性与纤维素的结晶度高。改善天然纤维增强淀粉的性质biocomposites泡沫的形成归因于碳水化合物通过氢键之间的紧密的三维网络。
解放军还红麻纤维(7[],黄麻纤维8)、亚麻纤维(9),大米和小麦壳(10]。文献大多集中在纤维表面处理能提高纤维/聚乳酸交互,其中物理(电晕11),冷等离子体(12],碱化[13(硅烷代理[]…)和化学治疗14),异氰酸酯(15]…)。
本文进行公开调查自然纤维增强淀粉和解放军泡沫。之间的关系已有材料配方、加工条件、细胞形态、最后biocomposites泡沫性能,尤其是力学性能,本文十分突出。
2。一般方面聚合物泡沫
聚合物泡沫是由固体和气体混合在一起处理。泡沫和气泡或细胞被闭孔或开孔,开孔泡沫通常比闭孔泡沫更灵活。天然气作为发泡剂化学或物理组件。化学吹代理的反应挤出机给发泡气体,主要通过热诱导分解反应。物理吹代理气体发泡过程中不发生化学反应,因此惰性聚合物基质。
在这项研究中,淀粉中通过熔融挤出泡沫水作为发泡剂,它变成蒸汽的温度和压力条件下挤压。增强细胞的数量,使均匀细胞微观结构、成核剂等添加剂,也就是说,滑石,使用。解放军泡沫通过熔融挤出使用化学发泡剂(称为CBA)在中国人民解放军融化分解温度。
高分子材料的发泡能力的测量评估的空白内容挤压后的最终产品。实验结果允许定义一组最优的挤压条件(螺丝剖面和速度、冷却温度、挤压温度沿螺旋…)和材料配方(CBA含量、纤维含量和性质…)来改善无效内容和泡沫性能。细胞形态(数量、尺寸、形状…)和力学性能(拉伸、弯曲…)进行了分析。
3所示。天然纤维增强淀粉泡沫
3.1。材料和加工设备
从火箭马铃薯淀粉有限公司(法国)(汽车wt %直链淀粉,75 - 80 wt %支链淀粉,蛋白质0.05 wt %基于干重)被用于这项研究。淀粉是混合着不同的天然纤维,如棉短绒纤维,大麻纤维、纤维素纤维、甘蔗纤维,和椰子纤维。表1总结了天然纤维主要特点。甘蔗和椰子纤维被提交给特定部分中描述的表面处理3所示。4。
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单螺杆挤出机(FairEx 720毫米长度,直径30毫米,1.5×40毫米平死了,2.31压缩率)与6加热区和一个共转双螺杆挤出机(Clextral BC21, 900毫米的长度,直径25毫米,1.5×40毫米2平模)和12个加热区域挤出机是用于泡沫挤压。水添加蠕动泵和片状样本通过挤压泡沫的日历。三个纤维内容比较:7、10和15 wt %。常规扩张是通过添加2 wt %的滑石(力拓(Rio Tinto)矿物质,法国)和2 wt %的CBA (Hydrocerol ESC5313由科莱恩和添加剂有限公司法国)。
3.2。确定一组最优的挤压条件
通过双螺杆挤出大部分的配方生产,除了一个是通过单螺杆挤压产生的工业处理常用的食品包装。
3.2.1之上。双螺杆挤压
以下为双螺杆挤压加工参数优化:螺杆,螺杆速度、温度剖面,质量流率和含水量。限制性元素(如反向音高螺丝)共转双螺杆挤压增加有利于聚合物的地方压力沿桶运输以及挤出模的扩张。使用螺钉概要文件(见表12)在200 rpm温度曲线从30到120°C从输入到死,压力增加过快和扭矩超过其最大工作点(110海里)的物料通过挤出机无法运输。结果,获得了最佳的挤压条件没有限制元素和一个完整的输送系统(资料2)(表3)。螺杆转速必须足够高,以降低挤出机中的停留时间,但与此同时,这个不能增加挤出机内的剪切速率。螺杆的移动速度的影响,研究了在190 - 430 rpm,和最优被发现在300 rpm。在这种情况下,一些模具温度(从100年到180°C)对于一个给定的螺钉相比200 rpm的速度。是观察到没有发生扩张模温度低于100°C和160°C的最大扩张。表4描述了最优温度曲线沿着12挤出机的加热区。
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低聚合物流动(2公斤/ h)应该被用来避免淀粉降解。水作为发泡剂以及增塑剂。水必须仔细调整内容。这种优化是困难的,因为淀粉本身包含一些水,可以根据不同的储存条件(停留时间、相对湿度)。它通常是已知的16],含水量范围在15 - 30%之间。基于双螺杆和温度资料表上定义3和4分别一个优化的价值17%的水给最好的扩张。在这种情况下,配方都是处理特定的机械能(SME)值60至90 W·h /公斤。
3.2.2。单螺杆挤压
单螺杆挤压,只有两个工艺参数需要研究:螺杆转速和桶温度曲线。螺杆旋转速度从10到120 rpm比较,获得最好的扩张是在50岁rpm对应30和40 Nm之间的转矩。
桶温度剖面类似于上一个用于双螺杆挤压(加热区1:30°C;死亡:160°C)。异构材料获得nonmelted颗粒在低泡沫扩大。增加饲养区(表的温度5)导致双螺杆挤压产生的泡沫相似。
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3.3。影响纤维的性质和含量对淀粉泡沫特征
3.3.1。密度、膨胀指数和细胞形态
必须注意到的纤维有助于降低biocomposite密度除了大麻纤维(表6)。泡沫密度最低的是获得与biocomposite泡沫强化了纤维素纤维。此外,它已被观察到纤维的存在降低了淀粉的膨胀比泡沫在出口处的死除了biocomposite泡沫强化了棉花纤维。这些矛盾的影响应该源于两个竞争机制:一方面,纤维会增加型淀粉的粘度,另一方面,纤维作为成核剂为细胞的生长提供表面。因此,强化了淀粉泡沫展览规模较小的细胞用薄墙如表所示7和图1。结果显示所有的开孔结构较低的配方(约80 - 82%)它们之间的差异。这个参数主要是受工艺条件,特别是冷却速度挤出机死亡。
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3.3.2。水吸收
水吸收不同的纤维(表的内容8)和淀粉基biocomposites泡沫(表9)测量样品后存储在不同的相对湿度比率(33、56和75 RH %)为200 h。纤维之间的差异观察到的水吸收。棉短绒纤维的亲水性不如麻和纤维素纤维。这些变化并不影响显著的亲水性biocomposites泡沫。确实存在的纤维会导致轻微下降,淀粉亲水性,约1%,这并不取决于自然纤维(17]。这种减少可能与纤维和基质之间的相互作用(形成氢键)。可以注意到,值淀粉关闭那些通过Soykeabkaew et al。1]。
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3.3.3。机械性能
在图2、弯曲性能(抗弯模量、最大应力、最大应变,模量/密度比,所谓特定的模量)所示的函数纤维性质和相对湿度(7天条件反射后33、56和75 RH %)淀粉泡沫和10 wt %钢筋biocomposites泡沫。
(一)
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(c)
(d)
观察纤维的增强效果根据纤维性质。最好的与大麻纤维增强效果,其次是纤维素纤维和棉短绒纤维。这可以解释为纤维刚度和长度的差异。在文献中讨论了相似的结果。一些作者研究了淀粉泡沫材料的力学性能得到了亚麻、黄麻(1),和阿斯彭18,19]。他们认为,纤维的强化效果与纤维和基体之间的附着力好。事实上,淀粉和纤维有相似的化学结构,他们之间应该支持氢键的形成。针对大型的标准差,可以认为没有根据纤维伸长的变化打破自然。特定的模量的值最高的配方密度较低的情况下(棉短绒和纤维素纤维)。根据文献[20.),这可以解释为没有纤维取向和纤维位于表面或细胞壁的淀粉泡沫此外,加固效果降低,当相对湿度增加(从33 75% RH)。劳顿et al。18)观察到相同的现象在淀粉泡沫的情况下钢筋与阿斯彭纤维。这是解释为较高的淀粉塑化当相对湿度高。材料变得柔和,力学性能下降。然而,Soykeabkaew et al。1)不遵守相同的趋势,复合材料强化了10 wt %的黄麻和亚麻纤维。他们测量力学性能的改进与提高RH期间存储从11然后降解增加43% RH从43至75%。
在图3,弯曲属性显示为一个函数的纤维素纤维含量和相对湿度(7天条件反射后33、56和75 RH %)。最大应力增加淀粉泡沫强化了7和10 wt %的纤维素纤维,然后在10 wt %保持不变。在文献中结果显示根据纤维含量相同的趋势。劳顿et al。18)观察与纤维力学性能的改善内容从2.5到15 wt %。同样,他们注意到力学性能随着含水率下降期间存储。关于特定的模值的演变,增加纤维的观察增加内容。
(一)
(b)
(c)
(d)
3.4。纤维表面处理的影响
减少水亲水性纤维,提高纤维之间的界面亲和性和淀粉泡沫,或改变表面的亲水/疏水行为,一些物理和/或化学治疗主要是使用。低温等离子体技术研究了聚合物表面修改特别是氧气的存在。研究了几个反应堆的几何图形来实现更高效的表面改性材料。
在这部分的研究中,低温等离子治疗应用于甘蔗和椰子纤维(表1)。使用管式等离子反应堆(气体:氧气,力量:57 W,大规模治疗:15 - 20 g / 30分钟,压力:0.17 - -0.25 Pa,频率:13.56 MHz)。
以前描述的单螺杆挤出机是用于样品制备。水添加蠕动泵和片状样品是由挤压泡沫的日历。7 wt %的纤维含量进行了测试。常规扩张是通过添加2 wt %的滑石,CBA的2 wt %, 17 wt %的水。
biocomposites泡沫的力学性能增强通过椰子或甘蔗纤维都在桌子上106天后调节54 RH %。泡沫强化了椰纤维存在的力学性能高于泡沫强化了甘蔗纤维。这个结果可以解释为这两种纤维的初始长度的不同对12.5毫米(23.5毫米)。减少弯曲模量与等离子体表面处理任何观察到的纤维类型,但必须注意到,标准差是重要的。其他的机械性能没有影响治疗。
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3.5。结论
物理化学和机械性能进行了研究取决于biocomposites泡沫的成分。密度的减少是观察到的纤维,而膨胀率不同的纤维性质不同。矩阵的吸水率降低了纤维的掺入,可能由于最低亲水性纤维相比,淀粉。力学性能的研究显示的弯曲行为的改善biocomposites泡沫相比,淀粉泡沫。得到了最高的机械性能与椰子纤维,与氧气和等离子治疗没有改善其力学性能。
4所示。天然纤维增强Biopolyester泡沫
4.1。工业环境
解放军目前最有前途的生物聚合物之一。在过去的十年里,中国人民解放军已经丰富的文学的主题和几个评论和图书章节(21- - - - - -25]。可加工的许多技术(吹膜、注塑件、经过和加热成形电影…),广泛的人民解放军的成绩现在商用嘉吉(美国)等公司,三井化学(日本),银河(比利时),日本岛津公司有限公司(日本),Purac(荷兰),和许多其他人26]。
目的是减少塑料对环境的影响,PLA-based泡沫主要工业产品有兴趣,取代重物轻biobased产品具有相同的性能水平。在这篇文章中,化学发泡结构进行了研究。
有关研究的目标是优化的工艺条件(挤出流率、温度、冷却系统)或材料配方(化学发泡剂的性质和内容,解放军特征)来改善泡沫膨胀和机械性能。将纤维素纤维的影响也进行了研究。使用了不同的纤维纵横比和硅烷偶联剂应用于优化/ PLA纤维粘连。
4.2。确定一组最优的挤压条件
解放军7000 d (Mn = 199 600 Da,多分散性指数= 1.78(秒,四氢呋喃,25°C), Tg = 61°C, Tm = 153°C)由自然LCC(美国)和Hydrocerol OMAN698483叫CBA1(天然气产量= 55毫升/ g,初始和最终分解温度= 160和220°C)由科莱恩和添加剂(法国)被用作聚合物基质和化学发泡剂,分别。2 wt % CBA1成立于解放军。
单螺杆挤压(FairEx,螺丝长度= 720 mm,螺杆直径= 30毫米,平死= 40×1.5毫米2、压缩率= 2.31)是用于发泡。两个冷却条件,一个免费的冷却系统和一个限定three-calendaring卷系统中冷却系统在控制温度。两个温度配置文件(指出概要文件和配置文件B)(表11)和三螺杆速度从10到30 rpm被认为是。温度曲线,三死温度比较。
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4.2.1。准备模具温度和螺杆转速的影响
对于一个给定的温度概要文件(profile),结果表明,挤压泡沫的空隙率达到最大值的一个中间模温195°C和螺杆速度30 rpm(图4)。这种演变已经报道了其他作者(27,28),这可能源于两个对手之间的竞争机制。一方面,提高温度可以支持化学发泡剂分解,从而使气体的形成。但另一方面,温度的增加可以降低聚合物粘度,有利于气体通过聚合物扩散损失。似乎在低温下化学发泡剂分解主要优势在高温下而扩散过程。然而,结果中间螺杆速度(20 rpm)是不同的。空隙度增加模温。的模拟聚合物流动(特别是在桶内的温度和粘度分布的评价和死亡)必须能够评估这两个竞争机制的相对水平。
4.2.2。温度剖面的影响
密度和空隙度的泡沫挤压温度剖面图是等于767公斤/米3和42%,分别为893公斤/米的价值观3和33%的人获得的泡沫挤压温度曲线B对于一个给定的模温(195°C)和螺杆转速(30 rpm)。它可以注意到第一桶温度曲线B提供了更高的温度区域的温度曲线a。因此,与温度曲线B,早期气体应该发生(即形成。之前,完整的融化和桶内的聚合物的增压)通过料斗导致大量气体损失。公司的数量2用于扩张过程的模具应该减少导致空洞率较低(29日]。
4.2.3。冷却速率的影响
表12显示冷却引起的利率在这项研究中使用的两种冷却系统不够不同诱导空白的重要修改内容和细胞结构。这些结果被其他作者(类似报道30.]。
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4.3。影响材料的配方
PLA7000D与PLA4032D (Mn = 183 800 Da,多分散性指数= 1.95(秒,四氢呋喃,25°C), Tg = 69°C, Tm = 173°C)也提供了自然LCC(美国)工作。熔化温度的显著差异观察这两个塑料之间以及被归因于不同的光学纯度(6.4%和2.4% D-lactic单位解放军7000 d和解放军4032 d,职责)。
CBA1与Hydrocerol CT3108(气产量= 50 mL / g,初始和最终分解温度= 150和210°C, resp)称为CBA2也由科莱恩和添加剂(法国)。每个CBA成立于解放军从2到4 wt %内容不同。
单螺杆加工执行先前描述的基于最优组条件,也就是说,一个螺钉的速度30 rpm,模具温度为195°C,特定温度资料(a和B),和一个在冷却系统。
4.3.1。中国人民解放军的影响
解放军没有重大影响的本质上的空白内容相同的泡沫挤压温度剖面图(B)。事实上密度894和879公斤/米之间变化3对应的密度减少33%和34% PLA7000D PLA4032D,分别为给定的内容CBA1 (2 wt %)。可以通知PLA4032D是不可能使用的发泡温度曲线的桶的喂养和熔化区温度低于聚合物的熔化温度,然后不能适应挤压过程。然而,由于使用的高温温度曲线的第一桶区B,可以预见在挤压重大气体损失。这个结果证实了一种妥协之间应该发现所有工艺参数(27,29日,31日]。
4.3.2。化学发泡剂含量的影响
图5表明,空隙度增加线性(泡沫密度减少)CBA1内容,不管中国人民解放军类型或温度剖面。这种演变与气体形成的数量和可用的扩张过程中27]。类似的结果报告基于聚烯烃的挤塑泡沫(29日,32]。
按照表13,这两个研究塑料泡沫提供了均匀的细胞结构(多分散性PDI接近1)与开孔率相对较低(11至27%)。这是在协议与结果报告聚烯烃泡沫(27,33,34]。增加开孔率与CBA1相关内容是观察到的气体释放量。这种趋势已经报道了其他作者(27,29日]。高开孔率范围是获得PLA4032D(比率19 27%,2和4之间CBA1内容wt %)相比PLA7000D(比率12 19%,2和4之间CBA1内容wt %)。这是高温参与相关温度曲线B用于PLA4032D概要诱导然后相比收益率更高的气体以及解放军粘度较低。根据代表球员和Sendijarevic [27),在最初的细胞生长,细胞被关闭。随着聚合物粘度降低,细胞壁厚度减少,这样他们应该打破,因为细胞内的压力增加。关于PLA7000D(温度剖面),增加CBA1诱发平均细胞直径的增加(约为16%)。然而,细胞壁厚度保持不变(46岁至49岁之间μ米)。这些结果与气体体积的增加可用于细胞生长和可以解释孔隙量的增加(图4)。结果上执行PLA4032D是不同的。平均细胞直径的变化不是线性的CBA1内容,和更大的细胞获得了极端CBA1内容(2和4 wt %)。可以假定几种竞争机制应(i)气体产生和降低粘度的增加由于更高的配置文件B桶温度,(ii)在分解气体引发的塑化产品,和(3)的存在CBA1中较高含量的形核剂母料。互补的工作进展评估他们的相对贡献。平均细胞直径和细胞壁厚度测量在当前研究类似报道为聚烯烃泡沫CBA1 [27,29日),但明显高于其他作者对报道解放军微孔泡沫(33]。然而,在文献中报告的案例关注主要物理发泡过程,和解放军修改nanofillers(细胞作为成核剂)和/或链延伸部分。
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最后,对于这两种类型的解放军,CBA1内容的增加导致抗拉屈服的减少和最终的压力(表14),由于空隙度增加(减少有效样本截面)和细胞的数量(作为发起人损害)。相反,产量和最终伸长和独立CBA1内容都是10%左右。类似的结果在文献中报道了PVC和PUR-based泡沫35,36]。它是更有趣的评价比拉应力/密度(所谓的特定压力)来确定解放军发泡的效率。这些比率是MPa·46厘米−3·g−1屈服应力和MPa·43厘米−32·g−1对极限应力不发泡解放军和人民解放军泡沫CBA1 2 wt %。CBA1 2 wt %以上,大大降低了特定的压力是观察(MPa·34厘米−3·g−1屈服应力和MPa·29厘米−3·g−1极限应力)。这种行为是独立在解放军的本性。
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4.3.3。化学发泡剂性质的影响
PLA7000D泡沫通过相同加工条件(温度剖面,模温195°C,螺杆速度30 rpm,限制冷却)4 wt % CBA1和CBA2。也获得了类似的空白内容CBA2 CBA1(45%和43%)。细微差别应该源于小CBA气体产生差异。然而,细胞形态可以不同,但没有评估。
4.4。影响公司的原始和表面处理后的纤维素纤维在解放军泡沫
4.1.1。纤维的特点和处理
PLA7000D强化了纯纤维素纤维(纤维素含量= 99.5%)Rettenmaier和Sohne(德国)。四种纤维(两个短纤维(SCF)和纤维素纤维制成(CMF)比较根据他们的形状系数如表所示15。
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硅烷表面处理是应用于这些纤维之一,也就是说,CMF1,根据实验过程描述Huda et al。37]。5 wt % aminopropyltriethoxysilane (APS)相比,纤维溶解在水的混合物水解乙醇(40:60 w / w)。溶液的pH值调整到4乙酸和搅拌连续在1 h。接下来,纤维被浸泡在解决方案3 h。纤维被清洗和空气保存3天。最后,纤维在80°C烤箱干12 h。
Biocomposites(20和30 wt %的纤维)加上一个双螺杆挤出机(Clextral BC21,长度900毫米,直径25毫米,12加热区)。然后,发泡处理实现了单螺杆挤出机(3 wt % CFA2温度剖面,螺杆速度30 rpm,模温195°C)。所有结果都比无筋解放军(4 CBA2 wt %)。
10/24/11。空隙度和细胞形态
这是观察(图5),纤维素纤维的存在引起大幅减少无效内容无钢筋PLA7000D相比。它可以注意到它是不可能处理解放军泡沫强化了20 wt %的纤维制成,因为过低粘度。实际上,其他调查显示大幅减少复合样品的分子量发生。20 wt %增强泡沫,短纤维的空隙度约为11% (SFC1和SFC2)虽然很低,30 wt %增强泡沫。这可能表明空白内容随纤维聚乳酸发泡,即按照文献[38]。30 wt %超细纤维,空白内容均获得25和17% CMF1 CMF2,分别。类似的结果对PVC /木粉和PP /木粉复合材料(39- - - - - -42]。
按照表16与纤维含量的增加,细胞直径减少纤维的形状系数。这个结果可能与诱导成核的数量的增加网站的纤维表面。细胞直径和细胞密度似乎独立的纤维长度对于一个给定的纤维重量30 wt %的内容。纤维素的细胞壁厚度远高于纤维增强解放军泡沫相比无钢筋解放军泡沫。此外,多分散性指数变化是异构的纤维。这些行为应该与纤维分布在解放军矩阵和纤维/基体相互作用。事实上,这两个参数有直接影响的流变行为,因此泡沫形态。地方脱胶纤维/基体界面诱导气体损失将减少细胞生长能力,另一方面,异构分布(即细胞大小。,获得较低的多分散性指数)当发生紊乱重新分区PLA纤维的矩阵。结果表明还存在的开孔率的增加纤维相比,无钢筋解放军泡沫。这可能与较低的界面粘附诱导微纤维和聚合物之间的其他作者提出的(39]。开孔率之间的线性相关和发达的表面纤维(视为特定的纤维表面之间的比例决定通过打赌测量和纤维的重量含量)成立。
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4.4.3。机械性能
拉伸测试复合泡沫(表上执行17)不显示任何重大变化根据纤维的内容和长度。屈服应力和应变是大约20 MPa和7%,分别为所有材料。此外,它可以观察到类似的具体产量和最终压力(压力/密度比)值较低的复合材料(20 MPa·29厘米不等−3·g−1比无筋解放军泡沫(42)MPa·厘米−3·g−1)。类似的数据获得的其他作者(43,44解放军强化了麻),微晶纤维素,木粉。这种减少是由于缺乏强化系统和中国人民解放军之间的附着力。然而,Huda et al。45]显示解放军逆结果强化了再生纤维素纤维。这些特定的属性根据不同纤维长度。与观察纤维含量略有减少SFC1作为SFC2无法观察到变化。
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4.4.4。改进的界面粘合纤维/矩阵
在图所示6,为CMF1获得意想不到的空隙度下降APS而CMF1。它可以注意到文学中存在差异。作为一个例子,一些作者(39)观察到孔隙量的增加(无论到复合6 12%)在HDPE /木粉复合材料的情况下。但化学发泡剂自然也应该被考虑。此外,它可能是有趣的评价嫁接在纤维素纤维表面硅烷分子水平。关于拉伸性能(表17),没有观察到显著改善APS表面处理,然而平均值更高。进一步的调查应该实现优化的硅烷接枝纤维素纤维。
4.5。结论
实验结果表明,根据加工条件和材料配方、单螺杆挤压过程基于化学发泡可导致显著减少的重量无钢筋解放军泡沫(48%)和纤维素纤维增强解放军泡沫(25%)以及改善力学性能(抗拉强度高达30%)。然而,它需要所有流程和材料参数的优化控制。
5。进一步的调查
天然纤维的影响对发泡能力需要澄清,以及纤维/基体附着力的影响细胞生长速率。对于PLA-based biocomposites泡沫,等离子体处理后可以进行稳定的初始等离子体处理,避免表面特性。一个优化的硅烷接枝条件(聚硅氧烷的制备方案、嫁接时间、干燥条件…)也可以实现。其他研究进行理解的机制,控制开孔和闭孔的形成。
关于泡沫的属性,只有机械性能(弯曲和拉伸模式)进行了分析。取得了实验研究不同参数的影响(加工和材料参数)的生物降解率(主要是生物氧需求,BDO)。
许多将会进行进一步的调查来了解竞争机制,控制细胞的形成在挤压过程中,尤其是对于解放军泡沫,其中(i)粘度下降由于挤压条件,支持通过聚合物扩散气体损失,(2)气体收益率随着温度的增加,可以产生气体的塑化产品,和(3)成核剂的成核效果和/或天然纤维的聚合物。
确认
作者非常感谢博士学生,强烈参与了研究,也就是说,a . Stanojlovic-Davidovic博士(淀粉泡沫)和j·m·朱利安博士(解放军泡沫)。具体谢谢也致力于公关h . m . Viana (Centro Fundacao圣安德烈大学圣安德烈,SP,巴西)的积极贡献,研究甘蔗和椰子纤维,以及公关。s . Borros (Ramon妳大学,巴塞罗那,西班牙)的实现等离子治疗。作者也感谢金融组织ADEME Vitembal公司(Remoulins。法国)和法国学术机构(土伦大学等杜Var;驾轻就熟矿山de杜埃)。
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