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ISSN: 2321 - 6212
这项研究报告的影响不同的淀粉成分的强度Starch-wood biocomposites增塑的使用borax-glycerol系统。这些压缩可塑材料有良性的性质和生物降解性,可以作为替代MDF使用环境非良性即urea-fomaldehyde的粘合剂。玉米淀粉与木粉分别使用不同的木粉混合比即100%,淀粉100%面粉,80% - 20%的木材——淀粉、木淀粉70% - -30%,60% - 40%的木木材淀粉淀粉和50% -50%。纯木复合被发现弱而starch-wood复合材料的强度被发现增加与增加淀粉组件
淀粉、木、bio-composite、热塑性、硼砂等。
很明显,油性聚合物材料科学几十年来所主导。但是现在目前的挑战与petro-based材料的使用包括经济和环境问题。(1)大量的调查进行了生物可降解聚合物可再生来源一直在指导使用聚乳酸、聚乳酸,这是来源于淀粉和发现在生物医学应用程序中使用,包装和一次性餐具和杯子等物品。然而,解放军的缺点是成本高与石油相比材料而言,其生产所需的大量的处理步骤从淀粉。2]。
一个更有吸引力的选择使用petro-based聚合物是使用热塑性淀粉(TPS)公司生产的小极性有机化合物如甘油、尿素、水等。这些化合物有助于增塑淀粉打破内部淀粉中的葡萄糖环之间的氢键减少了晶体,使更多的无定形结构。这些极性化合物淀粉结构的公司往往是实现通过挤压、压缩模塑法、熔体处理等。2,3]然而,淀粉基复合材料的强度在很大程度上取决于淀粉的组成、增塑剂及填料加固。嗯,不同成分的影响淀粉热塑性组件和木材填料加固starch-wood复合材料发展的化验,使用饱和水硼砂溶液增塑的。
准备样品
饱和水硼砂溶液
获得了500毫升的去离子水在烧杯中装有一个电磁搅拌器和放置在一个恒温控制的热板设置在50°C。四硼酸钠十水合物(西格玛奥德里奇> 99%)烧杯中不断加入去离子水和激动人心的维护。饱和溶液形成的时候,增加了抹刀,不能溶解在解决方案。搅拌停止和解决方案是允许冷却至室温。的不溶解的硼砂溶质被过滤,滤液收集保存在一个存储瓶。
淀粉和木粉
玉米淀粉和木头在烤箱干24小时在使用前在70°C。不同的配方及其代码样本轮廓的表1下图:
表1:不同成分的Starch-Wood样本。
样品混合和均质化
适量的纤维素材料混合粉与给定数量的玉米淀粉(Weik品牌领域,用作收到),与一个特定的混合增塑剂(如上准备),均质建伍FP 120食品加工机和由此产生的混合物(三明治)被允许停留60分钟在室温下在干净、密封,密封的塑料袋之前压缩成型。
程序压缩模塑法
混合物(三明治)然后放在烤箱在70 oc一小时。混合物被放置在两个铜衬板与硅胶表和一个2毫米铜分离器10平方厘米的孔(图1)。三明治被放置在一个财富TH 400液压机(图2)和100 kN的力被放在样品10分钟140°C。样品被冷却到室温在5分钟仍应用在新闻与力量。
图1:样本拉登板框架
图2:财富400液压机
力学性能的测试过程
压缩成型后,Ceast 6051冲床用于减少10 dogbone-shaped标本薄片和测量他们的厚度和最小2毫米1扩展率。应力/应变测试用来测试的力学性能英斯特朗3343薄板材料使用张力计配备了一个500 n负载细胞。所有测量在室温下进行。获得的数据被用来分析每个样品的机械性能,如最大拉应力。十个样本的平均结果估计获得最大抗拉强度在兆帕斯卡(MPa)。
最初,50克硼砂的解决方案(即四硼酸钠十水合物)饱和水溶液的形式来增塑的100%纯木材样品和产品获得是非常柔软,脆弱和疲软。因此木材的数量减少到80%,然后20%的玉米淀粉。强度和材料的灵活性增强和各自的纹理是增加。更多的玉米淀粉即30%,进一步增加了40%和50%,同时减少木粉的内容即70%,分别为60%和50%。这是观察到进一步提高复合材料的强度(图3)。这些观察预期等有显著的热塑性淀粉性质和展览属性只在一个合适的增塑剂的存在。(4]这给人的印象并不形成热塑性木材的重要力量,这意味着纯木的热塑性小于wood-starch复合材料。重要的是要知道材料的抗拉强度是衡量失败的力量(即单位面积上的负载)。wood-starch复合材料因此,淀粉热塑性组件在木材的纤维填料加固与淀粉混合后,对复合增塑剂有助于提高复合材料的质地和改善他们的力量。(5]
图3:各种样品的抗拉强度
一般来说,材料的伸长率形成的增塑剂往往与相应的抗拉强度有一个比例关系无论使用的增塑剂的量。这预计由于软弱和脆性复合材料的最可能出现由于微缺陷和缺乏足够的样本同质性。因此,纯木材样本的伸长比starch-wood复合材料最弱,因此纯木质复合材料灵活性差。长度的变化之前失败的材料复合材料的淀粉含量增加而增加。我们可以看到图4复合材料的断裂伸长率下降,增加木材填料加固。这说明增加填充加载使纯木质复合材料的延性降低。但对于复合材料含有淀粉,这些复合材料的木材填料组件艾滋病减少复合材料的延性和增加其刚度。(6]
图4:各种样品的伸长率
这里开发的starch-wood复合材料表明,纯木材样本脆性、粗糙和弱于starch-wood复合材料。starch-wood复合材料的强度增加而增加淀粉。纯木的伸长比starch-wood最弱的复合材料样品。starch-wood复合材料低的伸长率低淀粉含量和高木粉强化加载引起由于穷人填料和淀粉生物聚合物矩阵之间的界面粘结造成微裂缝的影响。这些复合材料的裂纹很容易传播造成冲击强度下降。
