国际科学家团队正在探索不同的天然纤维,并将天然纤维混合在塑料中,为建筑和汽车行业制造轻质坚固的绿色复合材料,从而帮助减少向大气中的碳排放。
甘蔗渣纤维是甘蔗秸秆被碾碎榨汁后留下的纤维残留物。它们是甘蔗工业的副产品,但也可用于造纸、包装材料、可生物降解塑料、纺织品和高分子复合材料,所有这些都以可持续发展的名义,作为传统材料的环保替代品。
椰子壳纤维,也被称为椰壳纤维,是在椰子坚硬的内壳和外壳之间发现的纤维物质。这些纤维坚固,耐用,耐盐水,使其成为广泛应用的理想选择。椰子壳纤维通常用于制作绳子、麻绳、门垫、刷子和各种其他家庭和农业产品。与甘蔗渣纤维一样,椰子壳纤维可以作为合成纤维的低成本可持续替代品,用于生产各种应用的天然纤维增强聚合物复合材料。
最近,来自印度Graphic Era Hill大学的Verma Deepak和他的国际研究团队开发了一种使用椰子壳(COIR)和甘蔗渣纤维的混合物以及碳酸钙来增强环氧复合材料的方法。这种方法的新颖之处在于用化学物质处理纤维,使复合材料更坚固,更不容易吸水,从而提高纤维的机械和热性能。
通过评估甘蔗渣/COIR增强环氧复合材料在高温下的机械强度和结构,Verma和他的团队发现,与未处理的天然纤维增强树脂复合材料相比,处理后的复合材料更坚固,可以承受更大的重量。经处理的纤维增强复合材料还提供了增强的耐热性,以防止在高温下失效。这项研究的结果发表在《Sustainability》杂志上。
这种新颖的方法是该团队几年实验的结果,也是解决天然纤维倾向于吸收水分和快速降解问题的关键任务的一部分。Verma和他的团队在回顾天然纤维亲水性的文献时对这一领域产生了兴趣,亲水性使得复合材料的力学性能很低。
从文献中,他们了解到,为了提高这些材料与基质的粘附性,需要对纤维进行化学或物理处理,以增加其疏水性。他们于2020年在《Natural Fibers》上发表了亲水性主题的综述,重点关注如何通过处理天然纤维和天然颗粒的表面来改善聚合物基复合材料的力学性能。