研究与评论:材料科学杂雷竞技苹果下载志
菜单ISSN: 2321 - 6212
ISSN: 2321 - 6212
Belete Baye1*， Tamrat Tesfaye1，2
收到了日期:02- 03 -2022joms - 22 - 55785;编辑分配:04- 2022年3月，预qcJoms -22-55785 (pq);综述了: 2022年3月16日，QC号JOMS 22 - 55785;修改后的: 2018年3月18日-2022，稿件编号:Joms -22-55785 (r);发表: 25- 3月-2022,DOI: 10.4172/2321-6212.10.3.002。
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天然纤维具有维护生态、加工能耗低、可持续性等优点，是合成纤维和增强聚合物基质的良好替代来源。本研究的目的是表征新纤维香附草A。富(CDA)植物。CDA植物是一种多年生非木本草，生长在埃塞俄比亚高原和河流流域。该植物纤维的化学成分为纤维素(60.27%)、半纤维素(22.72%)、木质素(16.59%)含量。它的密度为1010kg /m3.105.76 cN/Tex韧性良好，伸长率为4.88%。热稳定性香附草。通过TGA和DTG分析研究了富纤维(CDAF)，结果表明纤维素在377.1℃的温度下降解。傅里叶变换-红外光谱分析证实CDAF含有丰富的纤维素含量。此外，CDAF作为一种新型增强材料和生物复合材料的最佳替代品具有重要的作用。当与其他天然纤维进行评估时，这将具有竞争优势，表明在纺织材料生产行业实施清洁生产具有重大的潜在效益。具体来说，用可再生生物质取代合成纤维将减少这些纤维对环境的影响。今后的研究重点是研究纸板、复合增强材料和生物复合材料的可能的固化途径。
木质纤维素的纤维;化学成分可再生生物质;纤维素;纤维
很明显，在世界上不同的省份，在波动的大气条件下，有许多天然植物生长在农业领域，在它们的寿命结束后，最终被扔进垃圾填埋场[1，2]，其他一些植物像CDA一样天生就在森林地区野生生长，一些具有药用特性，另一些则产生可食用的成分[3.]。
目前，可能已经有许多研究工作正在进行，以召回不同领域的天然纤维。大多数研究工作都以植物纤维作为聚合物基质、家居装饰和建筑技术的增强材料而告终。它们甚至被用于制造业。然而，使用不同的修改技术来搜索和描述它们的特性，并在它们现有的特性上增加价值仍然是必须的。现在，新的天然纤维[4-11]用于增援的多学科训练[12，13]，汽车工程和包装应用。
从20世纪80年代开始，几种天然纤维[14]包括椰壳[15，16],剑麻[17-20.] pineale [21-24],黄麻[25-28,麻29，30.],棕榈[31-33,香蕉34-37]和其他纤维已被表征并用于多种用途，如增强聚合物基复合材料。
埃塞俄比亚可以培育多种天然纤维植物。目前商业上种植的最常见的植物之一，可能会对手工加工、包装和传统设备感兴趣香附草A。富)植物(CDA)[38-41]。它只是一种坚硬的植物，在埃塞俄比亚和非洲其他国家，传统上用于编织小屋、垫子和篮子[42，43]。它具有装饰性质，用于编织篮子，睡觉和坐垫，卷麻绳，更传统的谷物和作物篮子，食物篮子，作物和粉末过滤器，覆盖设备的烹饪设备和其他家庭aaratus。
然而，除了传统工艺外，目前还没有对这种植物进行表征和改性的研究工作。因此，将这种纤维转化为有价值的商品是本研究工作的动机，采用技术将其转化为具有纤维特征的物理、机械和化学性能的有益产品。大多数这些独特的特征是在植物的整个过程和连续的纤维抽出或提取阶段确定的。本文研究了CDA纤维的物理、形态、化学、热学和力学性能，并进行了详细的科学论证。
因为，尽管在不同的文献中有使用和利用CDA植物进行不同用途的趋势，但还没有人试图提取和表征这种植物的纤维用途，特别是纺织和复合材料制造用途。因此，本研究工作的目的是研究和表征CDA植物纤维在复合材料制造、篮子、地毯制造和纺织品中作为增强剂的不同用途。
材料
CDA植物成熟良好的CDA草纤维，如图所示图1用于本研究的植物都是从埃塞俄比亚Bahir Dar的青尼罗河附近的Chiss Abay采集的，并提取了它的茎来进行特征描述。
图1:非木质CDA茎。
方法
提取方法:以1.7% NaOH、30ÃⅱÂ、Â温度、6:1 MLR、90 min提取为影响因素，对CDA纤维进行了优化提取。实验设计采用响应面法，采用中心复合设计(CCD)，采用多元方法进行实验设计和结果分析。采用最小显著性差异(LSD)法进一步评价各提取方法的效果，对均值进行排序，计算在p≤0.05时各提取方法之间差异显著的最小值。通过方差分析表、拟合汇总、信噪比值、预测R²值和诊断图，检验模型的显著性，确定优化因素，并在优化后的提取工艺条件下进行提取返工。
表征方法:为了确定提取的CDA纤维作为高价值材料生产的可再生纤维来源的适用性，了解它们的物理和化学性质是很重要的。在本节中，报告了这种综合表征的方法。
物理性质:以下章节描述了提取过程后纤维物理性能的表征。
纤维密度:CDA纤维的密度是用液体比度计测量的，使用的化学物质是蒸馏水、石蜡和丙酮。每种样品类型进行5次重复，按照ASTM-D1577-01, 2005标准，使用式(1)计算密度(Arbelaiz et al.， 2005)
式中ρt=蒸馏水密度(g/cm3)， m1=空蒸馏水计质量(g)， m2=含纤维蒸馏水计质量(g)， m3=含蒸馏水蒸馏水计质量(g)， m4=含纤维蒸馏水蒸馏水计质量(g)[44]。
光学显微分析:利用光学显微镜对纤维的长宽比、形状和直径进行了测量。对于纤维直径分析，考虑了35个不同的纤维样品;从纵向拍摄的显微图像中[45]。用视频分析仪和摄像机组成的显微镜测量直径。在计算直径平均值后，将提取的CDAF直径与各种植物纤维进行比较。
线密度:提取纤维的数量以特克斯单位计算，并通过单纤维称重法进行测量，通过该方法测量单纤维的长度，并根据ASTM D 2257标准对纤维进行称重。然后利用式(2)估计线性密度(Tex)，将提取纤维的细度与其他植物纤维进行比较。
直径:使用光学显微镜研究从单个细胞中获得的CDA纤维的直径，内置在视频分析仪LEIKA中，以根据ASTM D3171(1990)标准测量单个纤维的厚度。对CDAF与其他纤维的纤维直径进行了统计分析比较[45]。
拉力测试:根据ASTM D 3822-07标准，使用FAVIMAT+纤维试验机进行拉伸试验。试验采用规长为20mm的纤维试样，在正常室温、相对湿度为65%的环境下，以20mm /min的横头速度进行。测试了20个样品，它们的平均值被标记为纤维的名义抗拉强度值[45]。
回潮率和含水率的估算:根据ASTM D1776 /D1776M-16标准，测定CDA纤维的回潮率，如式(3和4)所示。样品在65% RH和室温的湿度室中保存一段时间，并在105℃的烘箱中烘干。回潮率计算为样品吸水量与干重之比，含水量计算为烘箱干燥前纤维吸水量与纤维原始质量之比。
在那里;W=纤维中水分的重量(g);O=烘箱干纤维重量(g)
热性能分析:采用TGA 4000 Perkin Elmer热重分析仪，在氮气气流为20 ml/min的条件下，测定CDAFs的降解特性、质量和转化[44，46，47]。所有测量值均用铝坩埚检查[48在30°-700°C的温度范围内，加热速率为20â  /min，样品与热电偶测量的温度之间具有良好的耦合。
化学成分分析:采用中所述的常规化学分析技术，进行了化学分析，以确定CDAFs的纤维素、半纤维素木质素、蜡、水分和灰分的含量图2［49，50]。采用TAI方法对提取的CDAF进行化学分析[51，52]。
图2:CDA纤维化学分析示意图。
木质素含量估算:TAI T222方法[53]与72 wt. %硫酸在室温下预水解样品2hrs测定酸不溶性木质素含量[51，54，55]。然后用蒸馏水稀释浓酸，用3%的稀酸在沸点温度下水解4小时。然后用平均孔径为11 μm的滤纸过滤木质素的酸性分散物。将木质素残渣用热水冲洗至中性pH值，然后在105°C干燥至恒重。因此，提取的CDAF样品3g与150 mL 72%硫酸混合在500 mL烧瓶中，在室温下预水解2小时[55]。浓酸用3450 mL蒸馏水稀释，样品用稀酸在加热板上用烧杯在沸点下水解4小时。室温冷却30 min后，木质素的酸性分散沉淀过夜，液相变透明。
木质素沉淀物用热水和蒸馏水冲洗到中性介质中，通过沉淀和滤纸过滤将液相与木质素分离。将洗净的木质素用铝板在105°C下烘干至恒重。酸不溶木质素百分比[56]，由公式[54，57]:
式中，P为干酸不溶木质素与铝板的质量;Pt.为空铝板重量;Ps为萃取干燥后CDAF样品的质量。
纤维素和半纤维素含量的估算:纤维素和半纤维素的测定是基于同时含有纤维素和半纤维素的综纤维素的分离。先将提取的CDAF样品2 g放入200 ml烧瓶中，再加入160 ml蒸馏水、2.0 g亚氯酸钠(NaClO2)和4 ml冰醋酸。将烧瓶盖上培养皿，放入90°C的水浴中，磁搅拌1小时。然后在烧瓶中加入2.0 g亚氯酸钠和4 ml醋酸盐缓冲液，继续处理1小时。在室温下冷却45分钟后，将分散的综纤维素倒入500 mL烧杯中过夜。综纤维素的沉淀物用热水清洗，最后用蒸馏水清洗至中性pH值，通过过夜沉淀将液相从综纤维素中分离出来。将洗净的综纤维素在105°C的铝板中烘干至恒重。由式6计算所提取的CDAF中综纤维素的百分比[57]:
式中，P为干燥的综纤维素和铝板的重量;Pt.为空铝板重量;Ps为CDAF样品提取干燥后的重量[53，54]。然后根据TAI T201 wd-76和TAI T 9, wd-75标准(Effland, 1977;麦克米伦等人，1952年;Sluiter, 2008;重申,2006;Loelovich, 2015;Pleitner等人，2019)。
干燥的全新纤维素样品与180 mL 2% HCl混合在500 mL烧瓶中，样品在沸点下用稀酸水解2小时，然后在室温下冷却30分钟，然后将纤维素的酸性分散段过夜1小时。用热水清洗纤维素沉淀物，最后用蒸馏水清洗到中性pH值，通过沉淀和滤纸过滤分离纤维素中的液相来监测。然后将纤维素在105°C的铝板中干燥至恒重。在式(7)和式(8)中分别计算提取的CDAF中纤维素和半纤维素的百分比为纤维素(C)和半纤维素(H):
式中HC为综纤维素百分比;P为干纤维素加烧瓶的重量;Pt.为空瓶重量;Ps为提取干燥后生物量样品的质量。
傅里叶变换红外(FTIR)光谱:FTIR光谱仪，Spectrum (Perkin Elmer)用于识别CDA纤维中存在的官能团[46，58]。样品用机械压力制粒机以65 kg/cm的速度压缩1分钟2形成小颗粒的压力条件。光谱记录在4000 ~ 400厘米范围内1每分钟扫描32次，分辨率4厘米1。
结果与讨论
物理性质
直径:光纤直径为9.85±7.16µm (表1而且数字3)纤维两端直径不均匀，说明纤维周长不均匀会影响纤维的纺丝能力和最终使用的柔韧性
| 参数 | 提取纤维的结果 |
|---|---|
| 直径(µ米） | 9.85±7.16 |
| 强度(cN/Tex) | 247±87.68 |
| 回潮率(%) | 12.83±1.99 |
| 线密度(克/公里)(德克萨斯州) | 0.51±0.244 |
| 纤维密度(g/cm3) | 1.22±0.52 |
| 伸长率(%)(单次试验) | 7.75±1.84 |
表1。CDAF的物理性质
图3:光学显微镜下的纤维直径。
抗拉强度:束试验结果表明，拉伸强度为140.55 CN，伸长率为3.6%的复合材料抗拉伸载荷能力更强，具有较高的拉伸性能。该纤维中含有大量的oh -基团，使纤维具有额外的强度和伸长率。单根CDA纤维的抗拉强度为105.76±87.68 cN/Tex，伸长率为8.95±2.64%。与亚麻(88-1500 Mpa)、大麻(550-900 Mpa)、黄麻(400-800 Mpa)、红麻(240-600 Mpa)、荨麻(650-1594 Mpa)等纤维的抗拉强度相比，CDAF在各种用途上都具有更好的抗拉强度。
纤维密度:纤维密度为1010 kg/m3。密度测量与力学性能研究同等重要，因为它突出了天然纤维与合成纤维的区别。由此可以看出，该纤维对于不同的家居用途、复合材料和屋顶分层都具有轻质性。新纤维的密度与从甘蔗渣中提取的其他天然纤维(1200 kg/m)相当3.)、椰壳(1250公斤/米3.)、黄麻(1300公斤/米3.) [45]， pangorei (1102 kg/m .3.)，竹子600-1100公斤/米3.) [59，60]。与其他天然纤维相比;CDA纤维的密度低于香蕉纤维(1350 kg/m)3.)、松香叶纤维(1400kg /m .3.)、红麻纤维(1310 kg/m .3.)、棉纤维(1600公斤/米3.)、剑麻(1330 kg/m3.)、亚麻(1400公斤/米3.)，高于椰子(800公斤/米)3.)和手掌纤维(920 kg/m3.) [45，61，62如:表2。
| 纤维 | 抗拉强度 | 杨氏模量(GPa) | 密度(克/立方厘米) | 断裂伸长率% |
|---|---|---|---|---|
| 亚麻 | 88 - 1500 | 60 - 80 | 1.4 | 1.2 - -1.6 |
| 麻 | 550 - 900 | 70 | 1.48 | 1.6 |
| 黄麻 | 400 - 800 | 10月30日 | 1.46 | 1.8 |
| 苎麻 | 500 | 44 | 1.5 | 2 |
| 椰壳 | 220 | 6 | 1.25 | 15 - 25 |
| 剑麻 | 600 - 700 | 38 | 1.33 | 3-Feb |
| 棉花 | 400 | 12 | 1.51 | 10-Mar |
| 洋麻 | 295 | - | 1.2 | 2.7 - -6.9 |
| 甘蔗渣 | 20 - 290 | -27 - 19.7 | 1.2 | 1.1 |
| 松啤酒 | 170 - 1672 | 82 | 1.5 | 3-Jan |
| 香蕉 | 355 | 33.8 | 1.35 | 53 |
| 椰子 | 131 - 175 | 13-Apr | 0.8 | 15 - 40 |
| Borassus | 65.2 | 4.918 | 47.2 | |
| Piassava | 134 - 142 | 1.07 - -4.59 | 6.4 - -21.9 | |
| 竹子 | 503 | 35.91 | 0.6 - -1.1 | 1.4 |
| 棕榈 | 97 - 196 | 2.5 - -5.4 | 0.92 | 2 - 4.5 |
| 荨麻 | 650 | 38 | 1.7 | |
| 香pangorei | 196±56 | 11.6±26 | 1.102 | 1.69 |
| CDAF | 951.84±789 | 106.35 | 1.01 | 4.88±2.64 |
表2。CDAF与其他天然纤维物理及拉伸性能对比表[45，46，60，63]。
纤维纵向分析:显微镜下纤维的纵向界面，内置视频分析仪LEIKA [58]的结果表明，纤维沿其长度有一些弯曲和扭曲结构，光滑、均匀，外观良好，如图所示数字4。这种卷曲的织物具有棉质纤维的舒适和类似的特性。
图4:纤维纵向视图。
回潮率:CDAF的回潮率为12.40±1.75%，含水率为11.01±1.38%。与其他天然纤维相比，CDA纤维具有良好的防潮性能。文中介绍了CDAF与其他几种天然纤维的物理性能和拉伸性能的比较表格2。
热重分析:很明显，天然纤维包含纤维素、半纤维素和木质素，它们的数量有助于纤维的热稳定性。因此，CDA纤维各组分的降解温度对评价其热稳定性具有重要作用。此外，还研究了CDA纤维组分的热稳定性，以估计其在复合材料和其他制造部门作为增强材料的机会。文中给出了CDA纤维的热重分析(TGA)和导数热重分析(DTG)图5。在室温到109°C之间，光纤的初始降解(在82.2°C)被注意到;这是由于纤维脱水[64]。随后最主要的降解发生在110-410.5°C的温度区域，其中一个非常接近167.6°C的峰与半纤维素的热解聚有关，以及部分纤维素和木质素组分[65]质量损失为22.9%。半纤维素很容易开始分解，失重主要发生在220-330Ã①Â Â [65]。在377.1°C时的一个精确的显著峰值显示，由于纤维素的糖苷键和木质素的α和β烷基醚键的断裂导致纤维素的降解，导致了约66.3%的主要质量损失(Kommula等人，2016)。在331.1°C的条件下，黄麻纤维、321°C的竹子纤维、308.2°C的大麻纤维、298.2°C的黄麻纤维和309.2°C的红麻纤维也观察到了类似的结果[63]。
图5:HWECDA纤维的热重特性TGA (a)和DTG vs TGA (b)。
图5结果表明，只有CDA纤维的%质量损失率差异不大。这说明碱处理去除了部分杂质和有机成分，增加了纤维的损失率，并造成了一定的质量损失率。
此外，差热重(DTG)曲线有助于更完整地确定纤维最大燃烧反应速率温度的峰值起始和终止温度[66]。从CDA纤维的DTG曲线分析可以看出，样品去除水分后，初级衰变峰在268.2-410.5℃的温度范围内(最大值在377.1。°C)，对应于纤维素成分的热破坏[67]。
第二个峰位于410.5 ~ 607.5℃范围内，最大值出现在486.9℃，此时木质素热破坏速率最大[68，69]。因此，从DTG曲线可以证明，纤维中纤维素含量高于半纤维素和木质素组分。摘要显示在表格3.。
| 温度/峰 | 降解阶段 | 退化/分解组件 | 参考 |
|---|---|---|---|
| 在室温到109°C之间 | 纤维的初始降解(82.2℃) | 纤维中水分的脱水(11.2%) | ［70］ |
| 110°-410°C | 热解聚 | 半纤维素，以及部分纤维素和木质素成分 | ［65］ |
| 220 - 330 A¢ | 分解 | 半纤维素损失(22.9%) | ［65，71］ |
| 377.1°C | 木质素纤维素α和β芳基烷基醚键的糖苷键断裂 | 纤维素降解率(57.1%) | ［70，72］ |
表3。TGA结果总结。
化学成分分析
文中介绍了CDAF的化学组成表4。CDAF估算纤维素含量为60.27±9.3%，高于红麻(53.14%)、竹子(26-43%)、麦秸(51%)、椰子树叶鞘(27%)、木薯(28.6%)和葛根(33%)、海草(57%)。CDAF的半纤维素含量为22.72±9.61%，高于亚麻(18.6 ~ 20.6%)、苎麻(13 ~ 16%)、大麻(15 ~ 22.4)、竹子(30%)、麦秸(15 ~ 31%)、椰子树叶鞘(14%)、木薯(25.8%)、剑麻(12%)、Prosopis juliflora(16.14%)，少于纳皮尔草股(31.27%)[45，57，61，62]。
上面的图6表明，提取前CDA植物的化学成分与提取后纤维的化学成分存在显著差异。这说明碱处理去除了部分木质素和半纤维素组分，增加了OH基团的数量，有助于提高纤维中的纤维素含量。
图6:纤维提取前后CDA植物的化学成分。
如表4;CDAF具有优良的半纤维素(22.72±0.32%)和较高的木质素(16.59±0.32%)含量。最佳半纤维素含量对纤维的生物降解、吸湿和热衰减都有很好的贡献[73]。较高范围的木质素有助于保留纤维中的水分，从而保护纤维免受生物攻击[61];
| 纤维素(%) | 半纤维素(%) | 木质素% | 抽提(%) | 灰% | 含水率% | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CDA植物 | 48.12 | 27.36 | 21.53 | 3.05 | --- | 2.88 |
| CDA纤维 | 60.27±9.3 | 22.72±9.61 | 16.59±0.32 | 1.55±0.003 | 1.3 | 11.01±1.38 |
表4。萃取前后CDA的化学组成。
此外，CDA纤维含有1.55±0.003%的蜡和果胶物质的提取物，其中蜡的含量较少，这增加了复合材料生产的难度，因为用这种纤维制造复合结构时，基质与纤维之间的键合变得更高。与其他天然纤维如亚麻纤维(1.5-1%)、剑麻纤维(2%)、荨麻纤维(3.1-4.2%)、秋葵纤维(3.9%)和Abaca纤维(3%)相比，CDAF含蜡率为1.55%。蜡的比例越低，就越能进行化学处理，而且还能提高纤维与复合材料基体之间的粘合性能[55]。
CDAF的灰分含量(1.3%)低于其他天然纤维，如穿山香(3.56%)、朱木(5.2%)。数据表明，在聚合物基体中使用CDAF可以制备更轻的复合材料。CDA纤维的组成与pangorei纤维相似(纤维素68.5%，木质素17.88%，蜡0.17%，含水量9.19%，1102 kg/m)3.密度(64]。
更重要的是，CDAF的化学成分与不同的植物纤维进行了比较，如图所示表5并揭示了纤维在各方面的化学成分具有可比性。
| 纤维 | 纤维素(%) | 半纤维素(%) | 木质素(%) | 蜡(%) |
|---|---|---|---|---|
| 竹子 | 26-43 | 30. | 21-31 | ---- |
| 苎麻 | 76 | 15 | 1 - 8.0 | ---- |
| 亚麻 | 71 | 18.6 - -20.6 | 2．2 | 1.5 |
| 洋麻 | 72 | 20.3 | 9 | ---- |
| 黄麻 | 61 - 71 | 14到20 | 13-Dec | 0．5 |
| 棉花 | 82.7 | 5.7 | ---- | ---- |
| 麻 | 68 | 15 | 10 | 0.8 |
| 苎麻 | 68 - 76 | 13 - 16 | 0.6 - -0.7 | 0.3 |
| 马尼拉麻 | 56 - 63 | 20 - 25 | 9-Jul | 3. |
| 剑麻 | 65 | 12 | 9.9 | 2 |
| 椰壳 | 32-43 | 0.15 - -0.25 | 0-45 | ---- |
| 麦秸 | 38-45 | 15-31 | 20-Dec | ---- |
| 稻壳 | 35 - 45 | 19-25 | 20. | ---- |
| 稻草 | 41-57 | 33 | 19-Aug | Aug-38 |
| 龙舌兰纤维 | 60 | 28 | 8 | 0．5 |
| 龙舌兰 | 68.42 | 4.85 | 4.85 | 0.26 |
| 香蕉 | 60 - 65 | 6 - 8 | 5 - 10 | ---- |
| 荨麻 | 53 - 86 | 4 - 10.3 | 3.5 - -9.4 | 3.1 - -4.2 |
| Prosopis juliflora | 61.65 | 16.14 | 17.11 | 0.61 |
| 香pangorei | 68.5 | ---- | 17.88 | 0.17 - -1.7 |
| 纳皮尔的草 | 47.12 | 31.27 | 20.63 | ---- |
| CDAF | 60.27±9.3 | 22.72±9.61 | 16.59±0.3 | 1.55 |
红外光谱分析:傅里叶变换红外光谱被用于表征lingo纤维素纤维，通过考虑其成分的红外特征和透射带，在广泛的能力范围内识别化合物[76]。文中给出了CDA光纤的红外光谱图7详细情况见表6。
| 山峰(cm - 1) | 官能团 | 作文 | 参考文献 |
|---|---|---|---|
| 3751 | 强氧氢拉伸 | 纤维素及其结构 | ［77］ |
| 3344 | |||
| 2906 | 甲基和亚甲基振动，C-H拉伸振动 | 纤维素和半纤维素分子 | ［77］ |
| 2504 | CH2对称拉伸 | 蜡 | ［78］ |
| 1923 | 羰基 | 纤维素 | ［78，79］ |
| 1739 | C=O基团的酯基拉伸振动 | 木质素中的半纤维素或羧酸 | ［79，80］ |
| 1440 | CH2变形, | 木质素 | ［81］ |
| 1337 | CH2振荡，和 | ||
| 1318 | 甲基弯曲, | ||
| 1241 | 由于乙酰基的振动，C-O被拉伸 | 木质素 | ［81］ |
| 1164 | C-O-C基团不对称桥拉伸， | 半纤维素和纤维素分子 | ［81］ |
| 1055 | C-O芳香环与C-O- c骨架振动 | 纤维素 | ［81］ |
| 895 | β糖苷键之间的糖单位 | 半纤维素和纤维素分子 | ［82］ |
| 690 | 芳香氢的碳氢键 | 木质素化合物 | ［82］ |
| 523 | OH的平面外成键 | ［82］ |
表6。FTIR分析官能团结果。
图7:提取纤维的FTIR光谱分析曲线。
waterextracted CDAF % T
光谱图创建了纤维的官能团图，这是一种可区分的分子指纹，可以筛选出和扫描纤维的不同组分样品，并检测官能团，区分共价键关系图。总的来说，从CDAF的FTIR结果中，我们可以得出结论，纤维具有非常著名的化合物，可以从它们的官能团来描述。其官能团的组成可与其他著名的天然纤维素纤维相媲美。
图7结果表明，冷萃取法和热萃取法制备的CDA纤维的透射率仅在%上有显著差异。这说明微生物作用去除了部分杂质和果胶组分，提高了冷水萃取纤维(CWEF)的透射率，使纤维中透射率较高。
如今，对可回收、可再生和可持续材料的需求导致了对用于增强聚合物的天然纤维的巨大消耗，以适应各种各样的应用。本研究主要对木质素纤维的提取和表征进行了研究香附草A。丰富的植物。在这项研究的进展中，新的天然木质纤维素纤维被成功地证明是生产各种用途纤维的替代来源。采用不同NaOH浓度的温水萃取技术提取纤维。研究了碱处理及相关因素和提取工艺对纤维化学成分、形态、结构、热性能和拉伸性能的影响。
通过化学分析和FT-IR研究证明了该纤维的半纤维素链的消除。经NaOH处理的温水萃取纤维的热稳定性较好。
综上所述，对CDAF的物理性能、化学成分、热降解和力学性能进行了表征，并根据结果得出以下结论:
•结果表明，纤维素含量(60.27±9.3%)、木质素含量(16.59±0.32%)较高，灰分含量(1.3%)和水分含量(11.02±1.38%)不明显，而这些都是硅酸钡作为复合材料增强材料所必需的性能。
•CDAF密度(1.01±0.53 g/cm3.)比其他天然纤维含量低;这使得CDAF成为制造轻质聚合物复合产品的最佳替代材料。
•与其他天然纤维相比，CDAF表明纤维素含量高，具有良好的拉伸性能。CDAF萃取物含量低(1.5%)，是复合材料制造中增强体与基体良好界面结合的最佳选择。
•CDAF抗拉强度高，密度低(1010±534.62 kg/m)3.)使该纤维成为合成纤维的良好替代品，是制造热固性高分子复合材料的有效增强剂，是制造减震产品、轻量化材料(如垫子、枕头、靠垫、门、家具等)的重要成分。
•可以得出结论，CDA纤维是通用的，具有工程潜力，可用于各种应用的有效增强。
未来的工作将包括研究CDA纤维在纺织工业和复合材料制造中的可能的选矿路线。还将分析纸张和纸浆生产的可能性。
赞助和研究实验室服务由埃塞俄比亚巴赫达尔大学纺织和时尚技术研究所纺织化学研究和创新中心提供
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