KHẢO sát, xử lý các DẠNG MAT sợi xơ dừa rối làm vật LIỆU GIA CƯỜNG COMPOSITE TRÊN nền NHỰA POLYPROPYLENE

Gia công composite bằng phương pháp ép nóng và cắt mẫu thử đo cơ tính kéo, uốn ngang, va đập nhằm đánh giá ảnh hưởng của tỉ lệ sợi, hiệu quả tạo mat sợi và hiệu quả việc xử lý sợi xơ dừa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA CÔNG NGHỆ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

KHẢO SÁT, XỬ LÝ CÁC DẠNG MAT SỢI

XƠ DỪA RỐI LÀM VẬT LIỆU GIA CƯỜNG

COMPOSITE TRÊN NỀN NHỰA

POLYPROPYLENE

MSSV: 2102405 Lớp: Công Nghệ Hóa Học – Khóa: 36

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC - -

- -

PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

CHO SINH VIÊN NĂM HỌC: 2014 – 2015

3 Sinh viên thực hiện

Họ và tên: Huỳnh Văn Tồn

MSSV: 2102405

Ngành: Công nghệ Hóa Học

Khóa: 36

4 Địa điểm, thời gian thực hiện

- Phòng thí nghiệm Vật Liệu Composite, Khoa Công Nghệ, Trường Đại học Cần Thơ

- Phòng thí nghiệm Hóa Học Hữu Cơ, Khoa Công Nghệ, Trường Đại học Cần Thơ

5 Mục đích đề tài

- Tìm hiểu phương pháp xử lý sợi và gia công mat sợi xơ dừa rối

- Nghiên cứu phương pháp gia công composite trên nền nhựa polypropylene được gia cường bằng mat sợi xơ dừa rối

nóng, dung dịch NaOH đến cơ tính vật liệu composite gia cường bằng mat sợi xơ dừa rối trên nền nhựa polypropylene

6 Các nội dung chính và giới hạn đề tài

6.1 Các nội dung chính

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Vật liệu composite

1.1.1 Khái niệm vật liệu composite

1.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến cơ tính vật liệu composite

1.1.3 Ưu điểm và nhược điểm của vật liệu composite

1.1.3.1 Ưu điểm của vật liệu composite

1.1.3.2 Nhược điểm của vật liệu composite

1.1.4 Phân loại

1.1.4.1 Phân loại theo hình dạng vật liệu cốt

1.1.4.2 Phân loại theo bản chất vật liệu thành phần

1.1.5 Ứng dụng của vật liệu composite

1.1.6 Gia công vật liệu composite bằng phương pháp ép nóng

1.2 Sợi tự nhiên

1.2.1 Tổng quan về sợi tự nhiên

1.2.1.1 Cấu trúc vi mô và kích thước của sợi tự nhiên

1.2.1.2 Thành phần hóa học của sợi tự nhiên

1.2.1.3 Tính chất của sợi tự nhiên

1.2.2 Sợi xơ dừa

1.2.2.1 Nguồn gốc và sự phân bố của cây dừa

1.2.2.2 Tình hình sản xuất

1.2.2.3 Cấu tạo của quả dừa

1.2.2.4 Cấu trúc của sợi xơ dừa

1.2.2.5 Thành phần hóa học của sợi xơ dừa

1.2.2.6 Tính chất của sợi xơ dừa

1.2.2.7 Ứng dụng của sợi xơ dừa

1.3 Nhựa nhiệt dẻo

1.3.1 Tổng quan về nhựa nhiệt dẻo

1.3.2 Nhựa polypropylene

1.3.2.2 Cấu trúc lập thể của nhựa polypropylene

1.4.4 Các phương pháp kiểm tra độ bền liên diện composite

1.4.4.1 Phương pháp Single fiber compression test

1.4.4.2 Phương pháp Fiber Fragmenttation test

1.4.4.3 Phương pháp Fiber full - out test

1.4.4.4 Phương pháp Fiber push - out test (microiondentation test) 1.4.4.5 Phương pháp Slice compression test

1.4.4.6 Phương pháp Short beam shear test

1.4.5 Các phương pháp nâng cao độ bền liên diện composite

1.4.5.1 Phương pháp xử lý vật lý

1.4.5.2 Phương pháp xử lý hóa học

CHƯƠNG 2 MỤC TIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Mục tiêu

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.3 Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị

2.3.1 Nguyên liệu và hóa chất

2.3.1.1 Sợi xơ dừa

2.3.1.2 Nhựa polypropylene

2.3.1.3 Sodium hydroxide

2.3.2 Thiết bị

2.3.2.1 Thiết bị ép nóng Pan Stone P-100-PCD

2.1.2.2 Thiết bị đo độ bền kéo và uốn

2.4 Quy trình thực hiện đề tài

2.4.1 Khảo sát tính chất của sợi xơ dừa nguyên liệu trước và sau khi xử lý 2.4.2 Tìm hiểu phương pháp gia công tấm mat sợi xơ dừa

2.3.3 Khảo sát điều kiện gia công tấm nhựa polypropylene

2.3.4 Khảo sát điều kiện gia công và tỷ lệ sợi thích hợp cho tấm composite

2.4.7 Khảo sát các tính chất của sợi xơ dừa sau khi xử lý với dung dịch NaOH 2.4.8 Khảo sát tính hút ẩm của composite và đưa ra hướng khắc phục

2.4.9 Mẫu thử

2.4.9.1 Đo mẫu kéo

2.4.9.2 Đo mẫu uốn ngang

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM

3.1 Khảo sát tính chất của sợi xơ dừa nguyên liệu trước và sau khi xử lý

3.1.1 Xác định độ hút ẩm của sợi xơ dừa

3.1.2 Phân tích hàm lượng cellulose

3.1.3 Xác định độ giảm khối lượng của sợi xơ dừa sau khi xử lý

3.1.4 Xác định hàm lượng tro trong sợi xơ dừa sau khi xử lý

3.2 Tìm hiểu phương pháp xử lý sợi và gia công tấm mat sợi xơ dừa

3.2.1 Gia công tấm mat sợi xơ dừa không xử lý bằng phương pháp ép nóng

3.2.2 Gia công tấm mat sợi xơ dừa sau xử lý với nước nóng bằng phương pháp ép nóng

3.2.3 Gia công tấm mat sợi xơ dừa sau xử lý với dung dịch NaOH bằng phương pháp ép nóng

3.2.4 Nhận xét về các tấm mat sau khi gia công

3.3 Khảo sát điều kiện gia công và tỉ lệ sợi thích hợp cho tấm composite

3.3.1 Khảo sát điều kiện gia công cho tấm composite

3.3.2 Khảo sát tỉ lệ sợi thích hợp cho tấm composite

3.4 Gia công tạo tấm comoposite

3.4.1 Làm sạch sơ bộ xơ dừa nguyên liệu

3.4.2 Xử lý với nước nóng

3.4.3 Xử lý với dung dịch NaOH

3.4.4 Rửa và sấy khô sợi

3.4.5 Gia công tạo tấm nhựa PP

3.4.6 Gia công tạo tấm composite

3.4.6.1 Gia công tấm composite với tấm mat từ sợi xơ dừa không xử lý

3.4.6.2 Gia công tấm composite với tấm mat từ sợi xơ dừa xử lý bằng nước nóng 3.4.6.3 Gia công tấm composite với tấm mat từ sợi xơ dừa xử lý NaOH

3.5 Đo cơ tính mẫu composite

3.5.1 Đo cơ tính kéo

3.5.2 Đo độ bền uốn ngang

4.1 Khảo sát điều kiện gia công mat sợi xơ dừa

4.2 Khảo sát điều kiện gia công tấm nhựa

4.3 Khảo sát điều kiện gia công tấm composite

4.4 Kết quả đo cơ tính kéo

4.4.1 Kết quả đo kéo của sợi xơ dừa và nhựa polypropylene

4.4.2 Kết quả đo kéo mẫu composite ở các tỉ lệ sợi khác nhau

4.4.2.1 Mẫu composite với tấm mat sợi xơ dừa rối dài khô

4.4.2.2 Mẫu composite với tấm mat sợi xơ dừa rối dài ướt

4.4.2.3 Mẫu composite với tấm mat sợi xơ dừa rối ngắn khô

4.4.2.4 Mẫu composite với tấm mat sợi xơ dừa rối ngắn ướt

4.5 Kết quả đo uốn ngang

4.5.1 Mẫu composite với tấm mat sợi xơ dừa rối dài khô

4.5.2 Mẫu composite với tấm mat sợi xơ dừa rối dài ướt

4.5.3 Mẫu composite với tấm mat sợi xơ dừa rối ngắn khô

4.5.4 Mẫu composite với tấm mat sợi xơ dừa rối ngắn ướt

4.6 Khảo sát thời gian xử lý pectin trong sợi ảnh hưởng đến cơ tính composite 4.6.1 Kết quả đo kéo mẫu composite gia cường bằng sợi xơ dừa xử lý pectin 4.6.2 Kết quả đo uốnmẫu composite gia cường bằng sợi xơ dừa xử lý pectin

4.6.2 1 Mẫu composite với tấm mat sợi xơ dừa rối dài ướt

4.6.2 2 Mẫu composite với tấm mat sợi xơ dừa rối ngắn ướt

4.6.3 Kết quả đo va đập mẫu composite gia cường bằng sợi xơ dừa xử lý pectin

4.6.3.1 Mẫu composite với tấm mat sợi xơ dừa rối dài ướt

4.6.3.2 Mẫu composite với tấm mat sợi xơ dừa rối ngắn ướt

4.7 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung dịch NaOH xử lý sợi đến cơ tính của 4.7.1 Kết quả đo kéo mẫu composite gia cường bằng sợi xơ dừa xử lý NaOH 4.7.2 Kết quả đo uốnmẫu composite gia cường bằng mat sợi xơ dừa được xử lý NaOH

4.7.2.1 Mẫu composite với tấm mat sợi xơ dừa rối dài ướt

4.7.2.2 Mẫu composite với tấm mat sợi xơ dừa rối ngắn ướt

4.7.3 Kết quả đo va đập mẫu composite gia cường bằng sợi xơ dừa xử lý pectin 4.8 Xác định các tính chất của sợi xơ dừa trước và sau khi xử lý

4.8.1 Xác định độ ẩm của sợi xơ dừa

4.8.1.1 Độ ẩm của sợi xơ dừa trước và sau xử lý pectin

4.8.4 Xác định hàm lượng pectin của sợi sau khi xử lý

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

6.2 Giới hạn đề tài

Khảo sát các điều kiện nhiệt độ, áp suất, thời gian thích hợp cho tấm mat sợi xơ dừa rối, tấm nhựa polypropylene, mẫu composite bằng phương pháp ép nóng Gia công composite bằng phương pháp ép nóng và cắt mẫu thử đo cơ tính (kéo, uốn ngang,

va đập) nhằm đánh giá ảnh hưởng của tỉ lệ sợi, hiệu quả tạo mat sợi và hiệu quả việc

xử lý sợi xơ dừa bằng nước nóng, dung dịch NaOH đến cơ tính composite gia cường bằng sợi xơ dừa rối trên nền nhựa polypropylene

7 Các yêu cầu hỗ trợ cho việc thực hiện đề tài

Các hóa chất, dụng cụ, thiết bị cần thiết để thực hiện đề tài

8 Kinh phí dự trù cho việc thực hiện đề tài:

DUYỆT CỦA BỘ MÔN DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG LV&TLTN

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC - -

Cần Thơ, ngày… tháng….năm 2014 - -

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1 Tên đề tài “Khảo sát, xử lý các dạng mat sợi xơ dừa rối để làm vật liệu gia cường cho vật liệu composite trên nền nhựa polypropylene” 2 Cán bộ hướng dẫn Ts.Văn Phạm Đan Thủy, P.Trưởng Bộ môn Công nghệ Hóa học, Khoa Công Nghệ, Trường Đại học Cần Thơ 3 Sinh viên thực hiện Họ và tên: Huỳnh Văn Tồn MSSV: 2102405 Ngành: Công nghệ Hóa Học Khóa: 36 4 Nội dung nhận xét 4.1 Nhận xét về hình thức LVTN

4.2 Nhận xét về nội dung LVTN  Đánh giá nội dung thực hiện của đề tài

4.3 Nhận xét đối với từng sinh viên tham gia thực hiện đề tài đề tài (ghi rõ từng nội dung chính do sinh viên nào chịu trách nhiệm thực hiện nếu có)

4.4 Kết luận, đề nghị và điểm

Cần Thơ, ngày.…tháng 12 năm 2014 Cán bộ hướng dẫn

Ts Văn Phạm Đan Thủy

KHOA CÔNG NGHỆ Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC - -

Cần Thơ, ngày… tháng….năm 2014 - -

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN 1 Cán bộ phản biện:

2 Tên đề tài “Khảo sát, xử lý các dạng mat sợi xơ dừa rối để làm vật liệu gia cường cho vật liệu composite trên nền nhựa polypropylene” 3 Cán bộ hướng dẫn Ts.Văn Phạm Đan Thủy, P.Trưởng Bộ môn Công nghệ Hóa học, Khoa Công Nghệ, Trường Đại học Cần Thơ 4 Sinh viên thực hiện Họ và tên: Huỳnh Văn Tồn MSSV: 2102405 Ngành: Công nghệ Hóa Học Khóa: 36 5 Nội dung nhận xét 5.1 Nhận xét về hình thức LVTN

5.2 Nhận xét về nội dung LVTN

 Đánh giá nội dung thực hiện của đề tài

5.3 Nhận xét đối với từng sinh viên tham gia thực hiện đề tài đề tài (ghi rõ từng nội

dung chính do sinh viên nào chịu trách nhiệm thực hiện nếu có)

Đầu tiên, con xin gửi lời cảm ơn đến Ba Mẹ đã luôn ở bên con, quan tâm, chia

sẽ và động viên con, cho con niềm tin và động lực để con yên tâm và vững bước trong học tập và trong cuộc sống

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Cô Văn Phạm Đan Thủy đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ, truyền đạt kiến thức cho em hoàn thành Luận văn tốt nghiệp

Và hơn thế nữa, Cô đã luôn quan tâm, thấu hiểu, chia sẽ, giúp đỡ và động viên em những lúc khó khăn, thất vọng và định hướng cho em con đường để hoàn thành Luận văn tốt nghiệp Em cảm ơn Cô thật nhiều!

Em xin chân thành cảm ơn Thầy Trương Chí Thành đã quan tâm, giúp đỡ cho

em nhiều kiến thức và tạo mọi điều kiện tốt nhất để em hoàn thành tốt đề tài

Cảm ơn các bạn Lớp Công Nghệ Hóa Học Khóa 36, đặc biệt là các bạn trong nhóm Vật liệu Polymer – Composite đã chia sẽ, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện Luận văn tốt nghiệp

Huỳnh Văn Tồn

TÓM TẮT

Sợi tự nhiên đã và đang được sử dụng làm vật liệu gia cường trong lĩnh vực composite Ưu điểm của sợi tự nhiên như là độ mài mòn thấp, tỉ trọng thấp, giá rẻ, nguồn sử dụng vô tận và thân thiện với môi trường nên được khuyến khích sử dụng trong composite Những chuyên gia nghiên cứu cho rằng vật liệu sợi tự nhiên nhất định có khả năng để cạnh tranh với sợi thủy tinh trong ngành vật liệu composite Tuy nhiên, sợi tự nhiên có độ hút ẩm cao, tương hợp kém với đa số nhựa nền dẫn đến tính chất cơ lý hóa của sản phẩm composite không cao Hơn thế nữa, sợi có độ dài khác nhau ứng dụng cho nhiều loại sản phẩm có hình dạng khác nhau Để gia công sản phẩm composite có cơ tính cao và đồng đều trên các loại sợi dài và ngắn thì chúng ta phải tạo tấm mat sợi xơ dừa rối có sự sắp xếp đồng đều và ngẫu nhiên Em dùng phương pháp bố trí sợi khô và dạng sợi ướt để chọn dạng mat sợi xơ dừa rối tối ưu làm vật liệu gia cường ứng dụng vật liệu composite

Nhựa nền sử dụng ở đây là polypropylene (PP) là loại nhựa nhiệt dẻo được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới PP có nhiều ưu điểm như giá thành tương đối rẻ, không độc hại trong quá trình gia công, cho sản phẩm tính chất cơ lý khá tốt Đặc biệt

PP là nhựa nhiệt dẻo nên có khả năng tái sinh, do đó nó rất thân thiện với môi trường Nhưng, PP cũng có nhược điểm trong ứng dụng làm nhựa nền cho vật liệu composite sợi tự nhiên là PP không phân cực trong khi sợi tự nhiên phân cực do đó độ tương hợp giữa PP và sợi tự nhiên kém Để tăng sự bám dính giữa sợi và nhựa nền thì nhiều phương pháp khác nhau như là xử lý corona, xử lý plasma, xử lý nhiệt, quá trình co-polymer ghép, xử lý silane, xử lý kiềm và xử lý với nhiều hóa chất khác đã được báo cáo về hiệu quả tương hợp trong composite sợi tự nhiên

Tuy nhiên, những phương pháp này hầu hết sử dụng các thiết bị và hóa chất đắt tiền Phương pháp xử lý kiềm là phương pháp rẻ tiền phù hợp với điều kiện nước ta mà

nó vẫn cho tính chất cơ lý hóa vật liệu composite khá tốt Xử lý hoá học bề mặt sợi xơ dừa bởi dung dịch NaOH đã có những ảnh hưởng đáng kể đến liên kết giữa sợi và nền, cải thiện cơ tính của sợi, do đó, đã cải thiện được cơ tính của vật liệu composite Sợi

xơ dừa được xử lý với các nồng độ NaOH khác nhau trong cùng một khoảng thời gian

và ở nhiệt độ cao được cố định đã có những ảnh hưởng khác nhau đến tính chất của vật liệu composite được gia cường bằng những sợi xơ dừa này Phương pháp này được ứng dụng trên tấm mat sợi xơ dừa là loại sợi tự nhiên phong phú và được trồng nhiều nơi ở nước ta PP là nhựa nhiệt dẻo nên khi gia công phải ở dạng nóng chảy Do điều kiện của phòng thí nghiệm nên phương pháp ép áp lực có gia nhiệt được chọn để gia công vật liệu composite ở đây

MỤC LỤC

PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN

LỜI CẢM ƠN

TÓM TẮT

LỜI MỞ ĐẦU

MỤC LỤC i

DANH MỤC HÌNH vii

DANH MỤC BẢNG xii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT xvi

DANH MỤC BẢNG PHỤ LỤC xvii

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1

1.1 Vật liệu composite 1

1.1.1 Khái niệm vật liệu composite 1

1.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến cơ tính vật liệu composite 2

1.1.3 Ưu điểm và nhược điểm của vật liệu composite 2

1.1.3.1 Ưu điểm của vật liệu composite 2

1.1.3.2 Nhược điểm của vật liệu composite 3

1.1.4 Phân loại 3

1.1.4.1 Phân loại theo hình dạng vật liệu cốt 3

1.1.4.2 Phân loại theo bản chất vật liệu thành phần 4

1.1.5 Ứng dụng của vật liệu composite 4

1.1.6 Gia công vật liệu composite bằng phương pháp ép nóng 5

1.2 Sợi tự nhiên 6

1.2.1 Tổng quan về sợi tự nhiên 6

1.2.1.1 Cấu trúc vi mô và kích thước của sợi tự nhiên 6

1.2.1.2 Thành phần hóa học của sợi tự nhiên 7

1.2.1.3 Tính chất sợi tự nhiên 11

1.2.2 Sợi xơ dừa 13

1.2.2.1 Nguồn gốc và sự phân bố của cây dừa 13

1.2.2.2 Tình hình sản xuất 13

1.2.2.3 Cấu tạo của quả dừa 14

1.2.2.4 Cấu trúc của sợi xơ dừa 15

1.2.2.5 Thành phần hóa học của sợi xơ dừa 15

1.2.2.6 Tính chất của sợi xơ dừa 16

1.2.2.7 Ứng dụng của sợi xơ dừa 17

1.3 Nhựa nhiệt dẻo 18

1.3.1 Tổng quan về nhựa nhiệt dẻo 18

1.3.2 Nhựa polypropylene 19

1.3.2.1 Khái niệm 19

1.3.2.2 Cấu trúc lập thể của nhựa polypropylene 20

1.3.2.3 Tính chất nhựa polypropylene 21

1.3.2.4 Ưu và nhược điểm của nhựa PP 22

1.3.2.5 Ứng dụng nhựa polypropylene 23

1.4 Độ bền liên diện 24

1.4.1 Khái niệm 24

1.4.2 Vai trò và tầm quan trọng của độ bền liên diện 25

1.4.3 Sự bám dính và các kiểu liên kết 25

1.4.4 Các phương pháp kiểm tra độ bền liên diện composite 25

1.4.4.1 Phương pháp Single fiber compression test 26

1.4.4.2 Phương pháp Fiber Fragmenttation test 26

1.4.4.3 Phương pháp Fiber full - out test 27

1.4.4.4 Phương pháp Fiber push - out test (microiondentation test) 27

1.4.4.5 Phương pháp Slice compression test 28

1.4.4.6 Phương pháp Short beam shear test 28

1.4.5 Các phương pháp nâng cao độ bền liên diện composite 29

1.4.5.1 Phương pháp vật lý 29

1.4.5.2 Phương pháp hóa học 29

CHƯƠNG 2 MỤC TIÊU – PHƯƠNG PHÁP –NGUYÊN LIỆU – THIẾT BỊ 31

2.1 Mục tiêu 31

2.3 Nguyên liệu và thiết bị 32

2.3.1 Nguyên liệu 32

2.3.1.1 Sợi xơ dừa 32

2.3.1.2 Nhựa polypropylene 32

2.3.1.3 Sodium hydroxide 32

2.3.2 Thiết bị 33

2.3.2.1 Máy ép nóng Panstone P-100-PCD 33

2.3.2.2 Thiết bị đo độ bền kéo và uốn 34

2.4 Quy trình thực hiện đề tài 35

2.4.1 Khảo sát tính chất của sợi xơ dừa nguyên liệu trước và sau khi xử lý 36

2.4.2 Tìm hiểu phương pháp gia công tấm mat sợi xơ dừa 36

2.4.3 Khảo sát điều kiện gia công tấm nhựa polypropylene 36

2.4.4 Khảo sát điều kiện gia công và tỷ lệ sợi thích hợp cho tấm composite 36

2.4.5 Khảo sát ảnh hưởng của xử lý pectin trong sợi đến cơ tính của composite 36

2.4.6 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung dịch NaOH lên cơ tính composite 37

2.4.7 Khảo sát các tính chất của sợi xơ dừa sau khi xử lý 37

2.4.8 Khảo sát tính hút ẩm của composite và đưa ra hướng khắc phục 37

2.4.9 Mẫu thử 37

2.4.9.1 Mẫu đo kéo 37

2.4.9.2 Mẫu đo uốn ngang 38

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM 39

3.1 Khảo sát tính chất của sợi xơ dừa nguyên liệu trước và sau khi xử lý 39

3.1.1 Xác định độ hút ẩm của sợi xơ dừa 39

3.1.2 Phân tích hàm lượng cellulose 39

3.1.3 Xác định độ giảm khối lượng của sợi xơ dừa sau khi xử lý 39

3.1.4 Xác định hàm lượng tro trong sợi xơ dừa sau khi xử lý 39

3.2 Tìm hiểu phương pháp xử lý sợi và gia công tấm mat sợi xơ dừa 39

3.2.1 Gia công tấm mat sợi xơ dừa không xử lý bằng phương pháp ép nóng 40

3.2.2 Gia công tấm mat sợi xơ dừa sau xử lý với nước nóng bằng phương pháp ép nóng 40

3.2.3 Gia công tấm mat sợi xơ dừa sau xử lý với dung dịch NaOH bằng phương pháp ép nóng 40

3.2.4 Nhận xét về các tấm mat sau khi gia công 41

3.3 Khảo sát điều kiện gia công và tỉ lệ sợi thích hợp cho tấm composite 41

3.3.1 Khảo sát điều kiện gia công cho tấm composite 41

3.3.2 Khảo sát tỉ lệ sợi thích hợp cho tấm composite 41

3.4 Gia công tạo tấm comoposite 42

3.4.1 Làm sạch sơ bộ xơ dừa nguyên liệu 42

3.4.2 Xử lý với nước nóng 43

3.4.3 Xử lý với dung dịch NaOH 43

3.4.4 Rửa và sấy khô sợi 43

3.4.5 Gia công tạo tấm nhựa PP 44

3.4.6 Gia công tạo tấm composite 44

3.4.6.1 Gia công tấm composite với tấm mat từ sợi xơ dừa không xử lý 44

3.4.6.2 Gia công tấm composite với tấm mat từ sợi xơ dừa xử lý bằng nước nóng 44

3.4.6.3 Gia công tấm composite với tấm mat từ sợi xơ dừa xử lý NaOH 44

3.5 Đo cơ tính mẫu composite 45

3.5.1 Đo cơ tính kéo 45

3.5.2 Đo độ bền uốn ngang 46

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 48

4.1 Khảo sát điều kiện gia công mat sợi xơ dừa 48

4.2 Khảo sát điều kiện gia công tấm nhựa 48

4.3 Khảo sát điều kiện gia công tấm composite 48

4.4 Kết quả đo cơ tính kéo 49

4.4.1 Kết quả đo kéo của sợi xơ dừa và nhựa polypropylene 49

4.4.2 Kết quả đo kéo mẫu composite ở các tỉ lệ sợi khác nhau 50

4.4.2.1 Mẫu composite với tấm mat sợi xơ dừa rối dài khô 50

4.4.2.2 Mẫu composite với tấm mat sợi xơ dừa rối dài ướt 51

4.4.2.3 Mẫu composite với tấm mat sợi xơ dừa rối ngắn khô 53

4.4.2.4 Mẫu composite với tấm mat sợi xơ dừa rối ngắn ướt 54

4.5 Kết quả đo uốn ngang 56

4.5.1 Mẫu composite với tấm mat sợi xơ dừa rối dài khô 56

4.5.3 Mẫu composite với tấm mat sợi xơ dừa rối ngắn khô 58

4.5.4 Mẫu composite với tấm mat sợi xơ dừa rối ngắn ướt 59

4.6 Khảo sát thời gian xử lý pectin sợi ảnh hưởng đến cơ tính composite 60

4.6.1 Kết quả đo kéo mẫu composite với tấm mat sợi xơ dừa xử lý pectin 60

4.6.2 Kết quả đo uốnmẫu composite gia cường bằng sợi xơ dừa xử lýpectin 63

4.6.2.1 Mẫu composite với tấm mat sợi xơ dừa rối dài ướt 63

4.6.2.2 Mẫu composite với tấm mat sợi xơ dừa rối ngắn ướt 64

4.7 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung dịch NaOH xử lý sợi đến cơ tính của composite 65

4.7.1 Kết quả đo kéo mẫu composite với tấm mat xơ dừa xử lý NaOH 65

4.7.2 Kết quả đo uốnmẫu composite với tấm mat xơ dừa được xử lý NaOH

669

4.7.2.1 Mẫu composite với tấm mat sợi xơ dừa rối dài ướt 669

4.7.2.2 Mẫu composite với tấm mat sợi xơ dừa rối ngắn ướt 69

4.8 Xác định các tính chất của sợi xơ dừa trước và sau khi xử lý 71

4.8.1 Xác định độ ẩm của sợi xơ dừa 71

4.8.1.1 Độ ẩm của sợi xơ dừa trước và sau xử lý pectin 71

4.8.1.2 Độ ẩm của sợi xơ dừa trước và sau xử lý NaOH 71

4.8.2 Xác định độ giảm khối lượng của sợi sau khi xử lý 71

4.8.3 Xác định hàm lượng tro trong sợi xơ dừa 72

4.8.4 Xác định hàm lượng pectin của sợi sau khi xử lý 73

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 73

5.1 Kết luận 73

5.2 Kiến nghị 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO 79

PHỤ LỤC 82

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Cấu tạo vật liệu composite 1

Hình 1.2 Ứng dụng composite 4

Hình 1.3 Phương pháp ép nóng 5

Hình 1.4 Các thành phần chính trong tế bào sợi 6

Hình 1.5 Cấu trúc hóa học của cellulose 8

Hình 1.6 Liên kết phân tử trong cellulose 8

Hình 1.7 Cấu trúc của hemicellulose 9

Hình 1.8 Đơn vị cấu trúc cơ bản của lignin 9

Hình 1.9 Cấu trúc của pectin 10

Hình 1.10 Cấu tạo quả dừa 14

Hình 1.11 Sợi xơ dừa 15

Hình 1.12 Ứng dụng của sợi xơ dừa 18

Hình 1.13 Ứng dụng nhựa PP 24

Hình 1.14 Một số kiểu liên kết tại liên diện 25

Hình 1.15 Mẫu thử single fiber compression test 26

Hình 1.16 Mẫu thử hình xương chó 26

Hình 1.17 Mẫu thử fiber pull-out test 27

Hình 1.18 Phương pháp fiber push-out test 27

Hình 1.19 Phương pháp slice compression test 28

Hình 1.20.Thí nghiệm uốn ba điểm 28

Hình 2.1 Nhựa polypropylene 32

Hình 2.2 Sodium hydroxyde 33

Hình 2.3 Máy ép nóng 33

Hình 2.4 Thiết bị kéo - uốn 34

Hình 2.5 Quy trình thực hiện đề tài 35

Hình 2.6 Mẫu đo kéo 37

Hình 2.7 Mẫu đo uốn 37

Hình 3.1 Quy trình gia công tạo tấm comoposite 42

Hình 4.1 Điều kiện gia công tấm composite 50 Hình 4.2 Modulus đàn hồi kéo của composite mat xơ dừa rối dài khô ở các tỉ lệ sợi khác nhau 51 Hình 4.3 Độ bền kéo của composite mat xơ dừa rối dài khô ở các tỉ lệ sợi khác nhau 52 Hình 4.4 Modulus đàn hồi kéo của composite mat xơ dừa rối dài ướt chưa xử lý ở các

tỉ lệ sợi khác nhau 52 Hình 4.5 Độ bền kéo của composite mat xơ dừa rối dài ướt chưa xử lýở các tỉ lệ sợi khác nhau 53 Hình 4.6 Modulus đàn hồi kéo của composite mat xơ dừa rối ngắn khô ở các tỉ lệ sợi khác nhau 54 Hình 4.7 Độ bền kéo của composite mat xơ dừa rối ngắn khô ở các tỉ lệ sợi khác nhau 54 Hình 4.8 Modulus đàn hồi kéo của composite mat xơ dừa rối ngắn ướt chưa xử lý ở các tỉ lệ sợi khác nhau 55 Hình 4.9 Độ bền kéo của composite mat xơ dừa rối ngắn ướt chưa xử lý ở các tỉ lệ sợi khác nhau 56 Hình 4.10 Độ bền uốncủa composite mat xơ dừa rối dài khô ở các tỷ lệ sợi khác nhau 57 Hình 4.11 Độ bền uốncủa composite mat xơ dừa rối dài ướt chưa xử lý ở các tỷ lệ sợi khác nhau 58 Hình 4.12 Độ bền uốncủa composite mat xơ dừa rối ngắn khô ở các tỷ lệ sợi khác

nhau 59 Hình 4.13 Độ bền uốncủa composite mat xơ dừa rối ngắn ướt chưa xử lý ở các tỷ lệ sợi khác nhau 60 Hình 4.14 Modulus đàn hồi kéo của compsite mat xơ dừa rối dài ướt xử lý pectin 62 Hình 4.15 Độ bền kéo của composite mat xơ dừa rối dài ướt xử lý pectin 62 Hình 4.16 Modulus đàn hồi kéo của compsite mat xơ dừa rối ngắn ướt xử lý pectin 63 Hình 4.17 Độ bền kéo của composite mat xơ dừa rối ngắn ướt xử lý pectin 63 Hình 4.18 Modulus đàn hồi kéo của compsite mat xơ dừa rối dài ướt xử lý NaOH ở các nồng độ khác nhau 64 Hình 4.19 Độ bền kéo của composite mat xơ dừa rối dài ướt xử lý NaOH ở các nồng

độ khác nhau 65 Hình 4.20 Modulus đàn hồi kéo của composite mat xơ dừa rối ngắn ướt xử lý NaOH

ở các nồng độ khác nhau 66 Hình 4.21 Độ bền kéo của composite mat xơ dừa rối ngắn ướt xử lý NaOH ở các nồng

độ khác nhau 68

Hình 4.22 Độ bền uốn composite mat xơ dừa dài ướt xử lý NaOH 68 Hình 4.23 Độ bền uốn composite mat xơ dừa rối ngắn ướt xử lý NaOH 69 Hình i.1 Độ bền kéo của nhựa polypropylene 79 Hình ii.1 Độ bền kéo mẫu composite độ bền kéo mẫu với 30% thể tích sợi 80 Hình ii.2 Độ bền kéo mẫu composite độ bền kéo mẫu với 35% thể tích sợi 81 Hình ii.3 Độ bền kéo mẫu composite độ bền kéo mẫu với 40% thể tích sợi 82 Hình ii.4 Độ bền kéo mẫu composite độ bền kéo mẫu với 45% thể tích sợi 83 Hình ii.5 Độ bền kéo mẫu composite độ bền kéo mẫu với 50% thể tích sợi 84 Hình iii.1 Độ bền kéo mẫu composite độ bền kéo mẫu với 30% thể tích sợi 85 Hình iii.2 Độ bền kéo mẫu composite độ bền kéo mẫu với 35% thể tích sợi 86 Hình iii.3 Độ bền kéo mẫu composite độ bền kéo mẫu với 40% thể tích sợi 87 Hình iii.4 Độ bền kéo mẫu composite độ bền kéo mẫu với 45% thể tích sợi 88 Hình iii.5 Độ bền kéo mẫu composite độ bền kéo mẫu với 50% thể tích sợi 89 Hình iv.1 Độ bền kéo mẫu composite độ bền kéo mẫu với 35% thể tích sợi 90 Hình iv.2 Độ bền kéo mẫu composite độ bền kéo mẫu với 35% thể tích sợi 90 Hình iv.3 Độ bền kéo mẫu composite độ bền kéo mẫu với 40% thể tích sợi 91 Hình iv.4 Độ bền kéo mẫu composite độ bền kéo mẫu với 45% thể tích 92 Hình iv.5 Độ bền kéo mẫu composite độ bền kéo mẫu với 50% thể tích 93 Hình v.1 Độ bền kéo mẫu composite độ bền kéo mẫu với 30% thể tích 94 Hình v.2 Độ bền kéo mẫu composite độ bền kéo mẫu với 35% thể tích 95 Hình v.3 Độ bền kéo mẫu composite độ bền kéo mẫu với 40% thể tích 97 Hình v.4 Độ bền kéo mẫu composite độ bền kéo mẫu với 45% thể tích 98 Hình v.5 Độ bền kéo mẫu composite độ bền kéo mẫu với 50% thể tích 99 Hình vi.1 Độ bền uốn composite sợi dài khô 30% tỉ lệ thể tích sợi 99 Hình vi.2 Độ bền uốn composite sợi dài khô 35% tỉ lệ thể tích sợi 100 Hình vi.3 Độ bền uốn composite sợi dài khô 40% tỉ lệ thể tích sợi 101 Hình vi.4 Độ bền uốn composite sợi dài khô 45% tỉ lệ thể tích sợi 102 Hình vi.5 Độ bền uốn composite sợi dài khô 50% tỉ lệ thể tích sợi 103 Hình vii.1 Độ bền uốn composite sợi dài ướt 30% tỉ lệ thể tích sợi 104 Hình vii.2 Độ bền uốn composite sợi dài ướt 35% tỉ lệ thể tích sợi 105 Hình vii.3 Độ bền uốn composite sợi dài ướt 40% tỉ lệ thể tích sợi 106

Hình vii.5 Độ bền uốn composite sợi dài ướt 50% tỉ lệ thể tích sợi 108 Hình viii.1 Độ bền uốn composite sợi ngắn khô 30% tỉ lệ thể tích sợi 109 Hình viii.2 Độ bền uốn composite sợi ngắn khô 35% tỉ lệ thể tích sợi 110 Hình viii.3 Độ bền uốn composite sợi ngắn khô 40% tỉ lệ thể tích sợi 111 Hình viii.4 Độ bền uốn composite sợi ngắn khô 45% tỉ lệ thể tích sợi 112 Hình viii.5 Độ bền uốn composite sợi ngắn khô 50% tỉ lệ thể tích sợi 113 Hình ix.1 Độ bền uốncomposite sợi ngắn ướt 30% tỉ lệ thể tích sợi 114 Hình ix.2 Độ bền uốn composite sợi ngắn ướt 35% tỉ lệ thể tích sợi 115 Hình ix.3 Độ bền uốn composite sợi ngắn ướt 40% tỉ lệ thể tích sợi 116 Hình ix.4 Độ bền uốn composite sợi ngắn ướt 45% tỉ lệ thể tích sợi 117 Hình x.1 Độ bền kéo mẫu composite độ bền kéo mẫu sợi dài ướt xử lý pectin 0.5 h 119 Hình x.2 Độ bền kéo mẫu composite độ bền kéo mẫu sợi dài ướt xử lý pectin 1 h 120 Hình x.3 Độ bền kéo mẫu composite độ bền kéo mẫu sợi dài ướt xử lý pectin 2 h 121 Hình x.4 Độ bền kéo mẫu composite độ bền kéo mẫu sợi dài ướt xử lý pectin 3 h 1223 Hình xi.2 Độ bền kéo mẫu composite độ bền kéo mẫu sợi ngắn ướt xử lý pectin 1 h 124 Hình xi.3 Độ bền kéo mẫu composite độ bền kéo mẫu sợi ngắn ướt xử lý pectin 2 h 125 Hình xi.4 Độ bền kéo mẫu composite độ bền kéo mẫu sợi ngắn ướt xử lý pectin 3 h 126 Hình xii.1 Độ bền uốn composite sợi dài ướt xử lý pectin 0.5 h 127 Hình xii.2 Độ bền uốn composite sợi dài ướt xử lý pectin 1 h 128 Hình xii.3 Độ bền uốn composite sợi dài ướt xử lý pectin 2 h 129 Hình xii.4 Độ bền uốn composite sợi dài ướt xử lý pectin 3 h 130 Hình xiii.1 Độ bền uốn composite sợi ngắn ướt xử lý pectin 0.5 h 131 Hình xiii.2 Độ bền uốn composite sợi ngắn ướt xử lý pectin 1 h 132 Hình xiii.3 Độ bền uốn composite sợi ngắn ướt xử lý pectin 2 h 133 Hình xiii.4 Độ bền uốn composite sợi ngắn ướt xử lý pectin 3 h 134 Hình xiv.1 Độ bền kéo composite sợi dài ướt xử lý NaOH 2% 135 Hình xiv.2 Độ bền kéo composite sợi dài ướt xử lý NaOH 4% 136 Hình xiv.3 Độ bền kéo composite sợi dài ướt xử lý NaOH 6% 137

Hình xiv.4 Độ bền kéo composite sợi dài ướt xử lý NaOH 8% 138 Hình xv.1 Độ bền kéo composite sợi ngắn ướt xử lý NaOH 2% 139 Hình xv.2 Độ bền kéo composite sợi ngắn ướt xử lý NaOH 4% 140 Hình xv.3 Độ bền kéo composite sợi ngắn ướt xử lý NaOH 6% 141 Hình xv.4 Độ bền kéo composite sợi ngắn ướt xử lý NaOH 8% 142 Hình xvi.1 Độ bền uốn composite sợi dài ướt xử lý NaOH 2% 143 Hình xvi.2 Độ bền uốn composite sợi dài ướt xử lý NaOH 4% 144 Hình xvi.3 Độ bền uốn composite sợi dài ướt xử lý NaOH 6% 145 Hình xvi.4 Độ bền uốn composite sợi dài ướt xử lý NaOH 8% 146 Hình xvii.1 Độ bền uốn composite sợi ngắn ướt xử lý NaOH 2% 147 Hình xvii.2 Độ bền uốn composite sợi ngắn ướt xử lý NaOH 4% 148 Hình xvii.3 Độ bền uốn composite sợi ngắn ướt xử lý NaOH 6% 149 Hình xvii.4 Độ bền uốn composite sợi ngắn ướt xử lý NaOH 8% 150

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần hóa học và độ chứa ẩm của sợi tự nhiên 10 Bảng 1.2 Cơ tính của sợi một số sợi gia cường thông thường 11 Bảng 1.3 Quan hệ hàm lượng cellulose và cơ tính của sợi tự nhiên 11 Bảng 1.4 Thành phần hóa học sợi xơ dừa 15 Bảng 1.5 Kích thước và tính chất của sợi xơ dừa 16 Bảng 1.6 Một số tính chất của sợi xơ dừa và một vài sợi tư nhiên khác 17 Bảng 1.7 Thông số kỹ thuật của polypropylene 20 Bảng 1.8 Cơ tính của polypropylene 22 Bảng 4.1 Kết quả đo kéo của sợi xơ dừa và nhựa polypropylene 49 Bảng 4.2 Kết quả kéo các mẫu composite tấm mat sợi xơ dừa rối dài khô ở các tỉ lệ sợi khác nhau 50 Bảng 4.3 Kết quả kéo các mẫu composite tấm mat sợi xơ dừa rối dài ướt ở các tỉ lệ sợi khác nhau 51 Bảng 4.4 Kết quả kéo các mẫu composite tấm mat sợi xơ dừa rối ngắn khô ở các tỉ lệ sợi khác nhau 53 Bảng 4.5 Kết quả kéo các mẫu composite tấm mat sợi xơ dừa rối ngắn ướt ở các tỉ lệ sợi khác nhau 55 Bảng 4.6 Kết quả đo uốn các mẫu composite tấm mat sợi xơ dừa rối dài khô

ở các tỉ lệ khác nhau 57 Bảng 4.7 Kết quả đo uốn các mẫu composite tấm mat sợi xơ dừa rốidài ướt

ở các tỉ lệ khác nhau 57 Bảng 4.8 Kết quả đo uốn các mẫu composite tấm mat sợi xơ dừa rối ngắn khô ở các tỉ

lệ khác nhau 58 Bảng 4.9 Kết quả đo uốn các composite mat xơ dừa rối ngắn ướt ở các tỉ lệ khác nhau 59 Bảng 4.10 Kết quả đo cơ tính kéo của composite tấm mat xơ dừa xử lý pectin 62 Bảng 4.11 Kết quả đo uốn các mẫu tấm mat sợi xơ dừa rối dài ướt 64 Bảng 4.12 Kết quả đo uốn các mẫu tấm mat sợi xơ dừa rối ngắn ướt 65 Bảng 4.13 Kết quả đo cơ tính kéo của composite tấm mat xơ dừa dài ướt xử lý NaOH 66 Bảng 4.14 Kết quả đo cơ tính kéo của composite tấm mat xơ dừa ngắn ướt xử lý

NaOH 68

Bảng 4.15 Kết quả đo uốn các mẫu tấm mat sợi xơ dừa rối dài ướt 70 Bảng 4.16 Kết quả đo uốn các mẫu tấm mat sợi xơ dừa rối ngắn ướt 73 Bảng 4.17 Độ hút ẩm của sợi xơ dừa không xử lý và sau khi xử lý pectin 75 Bảng 4.18 Độ hút ẩm của sợi xơ dừa không xử lý và sau khi xử lý NaOH 75 Bảng 4.19 Hàm lượng pectin của sợi xơ dừa trước và sau khi xử lý pectin 76 Bảng i.1 Mẫu kéo của nhựa polypropylene 79 Bảng ii.1 Mẫu kéo composite sợi dài khô với 30% thể tích sợi 79 Bảng ii.2 Mẫu kéo composite sợi dài khô với 35% thể tích sợi 80 Bảng ii.3 Mẫu kéo composite sợi dài khô với 40% thể tích sợi 81 Bảng ii.4 Mẫu kéo composite sợi dài khô với 45% thể tích sợi 81 Bảng ii.5 Mẫu kéo composite sợi dài khô với 50% thể tích sợi 83 Bảng iii.1 Mẫu kéo composite sợi dài ướt với 30% thể tích sợi 84 Bảng iii.2 Mẫu kéo composite sợi dài ướt với 35% thể tích sợi 85 Bảng iii.3 Mẫu kéo composite sợi dài ướt với 40% thể tích sợi 87 Bảng iii.4 Mẫu kéo composite sợi dài ướt với 45% thể tích sợi 88 Bảng iii.5 Mẫu kéo composite sợi dài ướt với 50% thể tích sợi 89 Bảng iv.1 Mẫu kéo composite sợi ngắn khô với 30% thể tích sợi 89 Bảng iv.2 Mẫu kéo composite sợi ngắn khô với 35% thể tích sợi 90 Bảng iv.3 Mẫu kéo composite sợi ngắn khô với 40% thể tích sợi 91 Bảng iv.4 Mẫu kéo composite sợi ngắn khô với 45% thể tích sợi 92 Bảng iv.5 Mẫu kéo composite sợi ngắn khô với 50% thể tích sợi 93 Bảng v.1 Mẫu kéo composite sợi ngắn ướt với 30% thể tích sợi 94 Bảng v.2 Mẫu kéo composite sợi ngắn ướt với 35% thể tích sợi 94 Bảng v.3 Mẫu kéo composite sợi ngắn ướt với 40% thể tích sợi 97 Bảng v.4 Mẫu kéo composite sợi ngắn ướt với 45% thể tích sợi 98 Bảng v.5 Mẫu kéo composite sợi ngắn ướt với 50% thể tích sợi 99 Bảng vi.1 Mẫu uốn composite sợi dài khô với 30% thể tích sợi 98 Bảng vi.2 Mẫu uốn composite sợi dài khô với 35% thể tích sợi 99 Bảng vi.3 Mẫu uốn composite sợi dài khô với 40% thể tích sợi 100 Bảng vi.4 Mẫu uốn composite sợi dài khô với 45% thể tích sợi 101 Bảng vi.5 Mẫu uốn composite sợi dài khô với 50% thể tích sợi 102

Bảng vii.2 Mẫu uốn composite sợi dài ướt với 35% thể tích sợi 104 Bảng vii.3 Mẫu uốn composite sợi dài ướt với 40% thể tích sợi 105 Bảng vii.4 Mẫu uốn composite sợi dài ướt với 45% thể tích sợi 106 Bảng vii.5 Mẫu uốn composite sợi dài ướt với 50% thể tích sợi 107 Bảng viii.1 Mẫu uốn composite sợi ngắn khô với 30% thể tích sợi 108 Bảng viii.2 Mẫu uốn composite sợi ngắn khô với 35% thể tích sợi 109 Bảng viii.3 Mẫu uốn composite sợi ngắn khô với 40% thể tích sợi 110 Bảng viii.3 Mẫu uốn composite sợi ngắn khô với 45% thể tích sợi 111 Bảng viii.5 Mẫu uốn composite sợi ngắn khô với 50% thể tích sợi 112 Bảng ix.1 Mẫu uốn composite sợi ngắn ướt với 30% thể tích sợi 113 Bảng ix.2 Mẫu uốn composite sợi ngắn ướt với 35% thể tích sợi 114 Bảng ix.3 Mẫu uốn composite sợi ngắn ướt với 40% thể tích sợi 115 Bảng ix.4 Mẫu uốn composite sợi ngắn ướt với 45% thể tích sợi 116 Bảng ix.5 Mẫu uốn composite sợi ngắn ướt với 50% thể tích sợi 117 Bảng x.1 Mẫu kéo composite sợi dài ướt xử lý pectin 0.5 h 118 Bảng x.2 Mẫu kéo composite sợi dài ướt xử lý pectin 1 h 119 Bảng x.3 Mẫu kéo composite sợi dài ướt xử lý pectin 2 h 120 Bảng x.4 Mẫu kéo composite sợi dài ướt xử lý pectin 3 h 121 Bảng xi.1 Mẫu kéo composite sợi ngắn ướt xử lý pectin 0.5 h 122 Bảng xi.2 Mẫu kéo composite sợi ngắn ướt xử lý pectin 1 h 123 Bảng xi.3 Mẫu kéo composite sợi ngắn ướt xử lý pectin 2 h 124 Bảng xi.4 Mẫu kéo composite sợi ngắn ướt xử lý pectin 3 h 125 Bảng xii.1 Mẫu uốn composite sợi dài ướt xử lý pectin 0.5 h 126 Bảng xii.2 Mẫu uốn composite sợi dài ướt xử lý pectin 1 h 127 Bảng xii.3 Mẫu uốn composite sợi dài ướt xử lý pectin 2 h 128 Bảng xii.4 Mẫu uốn composite sợi dài ướt xử lý pectin 3 h 129 Bảng xiii.1 Mẫu uốn composite sợi ngắn ướt xử lý pectin 0.5 h 130 Bảng xiii.2 Mẫu uốn composite sợi ngắn ướt xử lý pectin 1 h 131 Bảng xiii.3 Mẫu uốn composite sợi ngắn ướt xử lý pectin 2 h 132 Bảng xiii.4 Mẫu uốn composite sợi ngắn ướt xử lý pectin 3 h 133 Bảng xiv.1 Mẫu kéo composite sợi dài ướt xử lý NaOH 2% 134 Bảng xiv.2 Mẫu kéo composite sợi dài ướt xử lý NaOH 4% 135

Bảng xiv.3 Mẫu kéo composite sợi dài ướt xử lý NaOH 6% 136 Bảng xiv.4 Mẫu kéo composite sợi dài ướt xử lý NaOH 8% 137 Bảng xv.1 Mẫu kéo composite sợi ngắn ướt xử lý NaOH 2% 138 Bảng xv.2 Mẫu kéo composite sợi ngắn ướt xử lý NaOH 4% 139 Bảng xv.3 Mẫu kéo composite sợi ngắn ướt xử lý NaOH 6% 140 Bảng xv.4 Mẫu kéo composite sợi ngắn ướt xử lý NaOH 8% 141 Bảng xvi.1 Mẫu uốn composite sợi dài ướt xử lý NaOH 2% 142 Bảng xvi.2 Mẫu uốn composite sợi dài ướt xử lý NaOH 4% 143 Bảng xvi.3 Mẫu uốn composite sợi dài ướt xử lý NaOH 6% 144 Bảng xvi.4 Mẫu uốn composite sợi dài ướt xử lý NaOH 8% 145 Bảng xvii.1 Mẫu uốn composite sợi ngắn ướt xử lý NaOH 2% 146 Bảng xvii.2 Mẫu uốn composite sợi ngắn ướt xử lý NaOH 4% 147 Bảng xvii.3 Mẫu uốn composite sợi ngắn ướt xử lý NaOH 6% 148 Bảng xvii.4 Mẫu uốn composite sợi ngắn ướt xử lý NaOH 8% 149

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

ASTM American Society for Testing Materials

LDPE Low Density Polyethylene

DANH MỤC PHỤ LỤC

Phụ lục i Kết quả đo kéo của nhựa polypropylene 79 Phụ lục ii Kết quả đo kéo composite sợi dài khô của thí nghiệm khảo sát tỉ lệ sợi 80 Phụ lục iii Kết quả đo kéo composite sợi dài ướt của thí nghiệm khảo sát tỉ lệ sợi 85 Phụ lục iv Kết quả đo kéo composite sợi ngắn khô của thí nghiệm khảo sát tỉ lệ sợi 90 Phụ lục v Kết quả đo kéo composite sợi ngắn ướt của thí nghiệm khảo sát tỉ lệ sợi 95 Phụ lục vi Kết quả đo uốn mẫu composite sợi dài khô của thí nghiệm khảo sát tỉ lệ sợi 100 Phụ lục vii Kết quả đo uốn mẫu composite sợi dài ướt của thí nghiệm khảo sát tỉ lệ sợi 105 Phụ lục viii Kết quả đo uốn mẫu composite sợi ngắn khô của thí nghiệm khảo sát tỉ lệ sợi 110 Phụ lục ix Kết quả đo uốn mẫu composite sợi ngắn ướt của thí nghiệm khảo sát tỉ lệ sợi 115 Phụ lục x Kết quả đo kéo composite sợi dài ướt xử lý pectin 120 Phụ lục xi Kết quả đo kéo composite sợi ngắn ướt xử lý pectin 124 Phụ lục xii Kết quả đo uốn mẫu composite sợi dài ướt xử lý pectin 128 Phụ lục xiii Kết quả đo uốn mẫu composite sợi ngắn ướt xử lý pectin 132 Phụ lục xiv Kết quả đo kéo composite sợi dài ướt xử lý NaOH 136 Phụ lục xv Kết quả đo kéo composite sợi ngắn ướt xử lý NaOH 140 Phụ lục xvi Kết quả đo uốn mẫu composite sợi dài ướt xử lý NaOH 145 Phụ lục xvii Kết quả đo uốn mẫu composite sợi ngắn ướt xử lý NaOH 148

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Vật liệu composite

1.1.1 Khái niệm vật liệu composite

Vật liệu composite là loại vật liệu được tổ hợp từ hai hay nhiều loại vật liệu có bản chất khác nhau nhưng phải có sự tương tác chặt chẽ giữa các thành phần với nhau, nhằm tạo ra vật liệu mới có tính năng vượt trội hơn các thành phần hợp thành Nói cách khác, vật liệu composite gồm một hay nhiều pha gián đoạn được phân bố trong một pha liên tục (Hình 1.1).[2],[4],[11],[12]

Hình 1.1 Cấu tạo vật liệu composite [15]

Pha liên tục là vật liệu nền hay vật liệu kết dính có nhiệm vụ liên kết các vật liệu gia cường với nhau, làm môi trường truyền lực cơ học vào vật liệu gia cường Vật liệu nền đóng vai trò chủ yếu trong việc tạo hình chi tiết composite và bảo vệ vật liệu gia cường tránh các hư hỏng do tác động cơ học, hóa học hay bởi môi trường xung quanh Bên cạnh đó, vật liệu nền còn đóng góp thêm một vài tính chất cần thiết như tính cách điện, sự dẻo dai,…

Pha gián đoạn là vật liệu cốt hay vật liệu gia cường thường có tính chất cơ lý vượt trội hơn vật liệu nền Do vậy, vật liệu gia cường có vai trò không chỉ làm tăng độ cứng, độ bền, tăng khả năng chịu va đập và chịu mỏi cho vật liệu composite, mà còn giúp cải thiện tính dẫn nhiệt, chịu nhiệt và khả năng chống mài mòn Trong compo-site, hàm lượng vật liệu cốt thường chiếm 40 ÷ 50%

Ngoài ra, còn có một pha trung gian nằm giữa vật liệu nền và vật liệu cốt có kích thước cỡ kích thước nguyên tử thường gọi là liên diện Tương tác giữa hai thành phần này tốt thì tính chất vật liệu composite được nâng cao (Hình 1.1)

Ưu điểm nổi bật nhất của composite là có thể thay đổi cấu trúc hình học, sự phân bố và các vật liệu thành phần để tạo ra một vật liệu mới có cơ tính ứng được yêu cầu Do đó composite có khả năng đáp ứng được những yêu cầu rất khắt khe của nền công nghiệp hiện đại như cơ tính cao, nhẹ, có khả năng chịu được nhiệt độ cao Vì vậy, vật liệu composite ngày càng giữ vai trò then chốt trong cuộc cách mạng về vật liệu mới

1.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến cơ tính vật liệu composite

Như đã được trình bày, composite được tổ hợp từ hai hay nhiều loại vật liệu thành phần nên cơ tính của nó phụ thuộc vào:

- Cơ tính của các vật liệu thành phần

- Tỷ lệ giữa các vật liệu thành phần

- Tác dụng tương hỗ giữa các vật liệu thành phần (đặc tính liên diện)

- Luật phân bố của vật liệu cốt trong vật liệu composite (ngẫu nhiên hay định hướng, phân bố đồng đều hay không đồng đều, …)

- Hình dạng và kích thước của vật liệu cốt

- Kỹ thuật gia công

Sự kết hợp giữa các vật liệu thành phần phụ thuộc vào người thiết kế nhằm đảm bảo các yêu cầu và mục đích sử dụng như cơ tính, khả năng cách nhiệt, giá thành sản phẩm,…Và đối với composite gia cường sợi gia cường sợi tự nhiên thì tính chất composite còn chịu ảnh hưởng của một yều tố khác như độ ổn định nhiệt của sợi tự nhiên, khả năng hút ẩm của sợi, sự thoái hóa sợi do vi khuẩn và ánh sáng,…

1.1.3 Ưu điểm và nhược điểm của vật liệu composite

1.1.3.1 Ưu điểm của vật liệu composite

Vật liệu composite có thể thay đổi cấu trúc hình học, luật phân bố của vật liệu gia cường cũng như thành phần một cách dễ dàng nên vật liệu composite có thể có tình dị hướng Đây là tính chất đặc biệt của compoite mà các vật liệu truyền thống không có được Hơn nữa, vật liệu composite có thể được đa kết cấu, sản phẩm đáp

nền gốm có thể chịu nhiệt độ tới 1000 ºC,…Ngoài ra, nó scó thể được gia công bằng nhiều phương pháp khác nhau với nguồn nguyên – vật liệu phong phú.[2],[11]

1.1.3.2 Nhược điểm của vật liệu composite

Các chi tiết, thiết bị làm từ composite có nhược điểm trong quá trình kiểm tra

và bảo dưỡng, bởi việc phát hiện ra các khuyết tật bên trong là khó khăn Một số composite được gia công từ các vật liệu có nguồn gốc tổng hợp có thể ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động, khả năng phân hủy của các loại này là rất thấp, gây ảnh hưởng đến môi trường trong thời gian dài.[2]

1.1.4 Phân loại

1.1.4.1 Phân loại theo hình dạng vật liệu cốt

+ Composite cốt sợi: vật liệu cốt sợi thường có độ bền riêng và modulus đàn hồi cao Sợi gia cường có thể ở dạng sợi dài liên tục hay sợi ngắn gián đoạn Các thông số đặc trưng của sợi gia cường có thể được kể đến như:

 Tỷ số hình dáng sợi: l/Rf, với l là chiều dài sợi, Rf là bán kính sợi

 Số sợi se thành bó sợi

 Mức độ uốn lượn của sợi

 Cơ tính của sợi

+ Composite cốt hạt: thường được sử dụng để cải thiện một số tính chất cơ – lý của vật liệu nền như tăng độ cứng, tăng khả năng chịu nhiệt, cách điện, cách âm, chịu mài mòn, giảm độ co ngót,… Ngoài ra, vật liệu cốt hạt cũng được sử dụng nhằm giảm giá thành sản phẩm, giúp ổn định hình dạng, khắc phục một số khó khăn khi gia công

và làm cho vật liệu nhẹ hơn, ví dụ như bê tông cốt liệu nhẹ,…

Việc lựa chọn vật liệu cốt dạng sợi hay dạng hạt phụ thuộc vào tính chất cơ –

lý mà ta mong muốn bởi gia cường bằng dạng hạt thì tính chất cơ – lý thấp hơn so với gia cường bằng dạng sợi thích hợp nhằm làm tăng độ bền liên diện giữa sợi và nhựa nền.[4],[6],[7]

1.1.4.2 Phân loại theo bản chất vật liệu thành phần

+ Composite nền hữu cơ (nhựa): chịu được nhiệt độ không quá 300 ºC, cơ tính không cao Tuy nhiên, composite dạng này có giá thành thấp, nhẹ, tính công nghệ cao nên được nghiên cứu và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực

+ Composite nền kim loại: chịu được nhiệt độ đến 600 ºC Chúng có modulus đàn hồi rất cao có thể lên đến 110 GPa nên đòi hỏi vật liệu gia cường cũng có modu-lus cao Tuy nhiên, vật liệu này lại có khối lượng riêng lớn

+ Composite nền gốm: chịu được nhiệt độ đến 1000 ºC, độ bền, độ cứng cao, trơ với hoá chất, khối lượng riêng của vật liệu lớn

+ Composite nền carbon: sử dụng sợi carbon để gia cường cho nền carbon Composites này có thể sử dụng ở môi trường nhiệt độ cao lên đến 3300 ºC, chúng cứng hơn gấp hai mươi lần và nhẹ hơn gấp ba mươi lần so với sợi graphite

1.1.5 Ứng dụng của vật liệu composite

Vật liệu composite với những ưu điểm của mình, ngày càng được ứng dụng đa dạng trên nhiều lĩnh vực từ đời sống đến kỹ thuật như thể thao, dân dụng, y tế, quân

sự, hàng không – vũ trụ,… Có thể nói, thế kỷ XXI là thế kỷ của vật liệu composite

Bên cạnh những vật liệu composite truyền thống, các loại vật liệu composite có thể tái sử dụng và có khả năng phân hủy sinh học ngày càng được tập trung nghiên cứu và phát triển Đây là loại vật liệu có triển vọng bởi có những tác động tích cực tới môi trường cũng như sức khỏe của người sản xuất.[8],[9]

1.1.6 Gia công vật liệu composite bằng phương pháp ép nóng

Phương pháp ép nóng (Compression moulding)

Là công nghệ chế tạo theo khuôn kín có thể gia công sản phẩm composite nền nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn Trong phương pháp này, vật liệu nền và vật liệu cốt được phân bố đều trong một khuôn bằng kim loại và được ép lại bởi áp lực ép của hai mặt khuôn được gia nhiệt (Hình 1.3)

- Ưu điểm: thời gian gia công sản phẩm tương đối ngắn, có thể tạo vật liệu có tỉ

lệ thể tích sợi cao, sản phẩm có hai bề mặt hoàn thiện, ép cho những chi tiết phức tạp

- Nhược điểm: chi phí đầu tư cao

Gia công vật liệu composite bằng phương pháp ép nóng

Hình 1.3 Phương pháp ép nóng [9]

Trong đề tài này, phương pháp ép nóng được sử dụng để gia công các mẫu nhựa PP và composite Nguyên liệu nhựa PP được sử dụng có dạng hạt Do đó, ép nóng là phương pháp phù hợp để gia công tạo các sản phẩm này Bên cạnh đó, ép nóng là phương pháp đơn giản và phù hợp với điều kiện của phòng thí nghiệm

Ép nóng là phương pháp để gia công composite nền nhựa nhiệt rắn và nhựa nhiệt dẻo Khuôn ép bao gồm hai mặt khuôn áp vào lỗ khuôn Khuôn ép được gia nhiệt bằng các điện trở, mặt khuôn được đóng lại bởi xilanh thủy lực Nguyên liệu được đặt trong khuôn, nó được ép chặt lại bởi nhiệt độ và áp lực cao của khuôn Sự tiếp xúc với bề mặt khuôn được gia nhiệt làm cho nhựa chảy ra, giúp cho nhựa thấm đều vào sợi và điền đầy khuôn Sau đó, bề mặt khuôn sẽ được giải nhiệt xuống nhiệt

độ thích hợp để vật liệu kết khối lại nhằm ổn định sản phẩm Thời gian định hình phụ thuộc vào tiết diện của mẫu, nhiệt độ của khuôn, tốc độ giải nhiệt của khuôn, loại nguyên liệu và bề dày của khuôn

Nhiệt độ và áp lực của khuôn ảnh hưởng rất quan trọng đến tính chất cơ lý của vật liệu composite Nhiệt độ cao làm giảm độ nhớt của nhựa nhiệt dẻo, giúp nhựa thấm vào sợi tốt hơn Tuy nhiên, nhiệt độ cao (> 230 ºC) có thể làm hư hại đến sợi tự nhiên Áp lực khuôn ép cũng hưởng quan trọng đến quá trình gia công, ép chặt và định hình vật liệu, đồng thời loại bỏ bọt khí trong sản phẩm.[2],[9]

Ngoài ra, thời gian gia công và tốc độ giải nhiệt khuôn cũng ảnh hưởng đến tính chất sản phẩm Thời gian gia công thích hợp sẽ giúp vật liệu nền thấm ướt vào vật liệu cốt tốt hơn và năng lượng tiêu tốn cho quá trình gia công hiệu quả hơn Nhựa PP

là loại nhựa bán kết tinh Vì vậy, tốc độ giải nhiệt sẽ ảnh hưởng đến mức độ kết tinh

và vô định hình của nhựa, điều đó làm ảnh hưởng đến tính chất sản phẩm

1.2 Sợi tự nhiên

1.2.1 Tổng quan về sợi tự nhiên

1.2.1.1 Cấu trúc vi mô và kích thước của sợi tự nhiên

Sợi tự nhiên nhìn chung là các lignocellulose trong tự nhiên, chúng bao gồm các vi sợi cellulose chạy xoắn dài trong nền nhựa lignin và hemicellulose (Hình 1.4) Thành tế bào của sợi không là một lớp màng đồng nhất, mà có cấu trúc lớp màng phức tạp gồm một lớp sơ cấp mỏng hình thành trong suốt quá trình phát triển của tế bào bao quanh lớp thứ cấp Lớp thứ cấp được tạo thành bởi ba lớp và lớp trung gian dày xác định cơ tính của sợi Lớp trung gian gồm một chuỗi những vi sợi cellulose xoắn hình thành từ những phân tử cellulose mạch dài Góc giữa trục chính của sợi và

vi sợi được gọi là góc vi sợi Giá trị của góc vi sợi thay đổi theo các sợi khác nhau

Những vi sợi có đường kính thông thường khoảng từ 10 – 30 nm và được tạo

Hình 1.4 Các thành phần chính trong tế bào sợi [16]

hình trong thành tế bào rất phức tạp gồm hemicellulose, lignin và pectin Phân tử hemicellulose liên kết hydro với phân tử cellulose, làm nền liên kết giữa những vi sợi cellulose, hình thành nên mạng cellulose – hemicellulose là cấu trúc chính của tế bào sợi Mạng các phân tử lignin không phân cực tác động đến tính chất của mạng khác

Nó có vai trò như một tác nhân tương hợp và làm tăng độ cứng của composite lose/hemicellulose

cellu-Cấu trúc, góc vi sợi, kích thước tế bào, những khuyết tật và thành phần hóa học của sợi là những biến quan trọng quyết định tính chất của sợi Nhìn chung, độ bền kéo

và modulus đàn hồi của sợi tăng cùng với sự tăng hàm lượng cellulose của sợi Góc vi sợi quyết định độ cứng của sợi Sợi thực vật dẻo hơn nếu vi sợi có sự định hướng đường xoắn ốc đối với trục sợi Nếu vi sợi được định hướng song song đối với trục sợi thì sợi sẽ có độ bền cao

Sợi tự nhiên có nhiều khuyết tật do xoắn trong quá trình sắp xếp của những chuỗi cellulose Những khuyết tật này được thấy rõ qua những gấp khúc trên bề mặt sợi và làm cho sợi dễ dàng đứt Không giống như sợi tổng hợp có đường kính gần như không đổi, đường kính của sợi tự nhiên thay đổi trong một khoảng lớn dọc theo chiều dài sợi Tỷ lệ hình dáng sợi (chiều dài/đường kính), thay đổi ở mức độ cao do sợi bị mài mòn trong suốt quá trình gia công ,nó ảnh hưởng đến cơ tính của composite Một vài phương pháp xử lý hóa học (xử lý với dung dịch kiềm) sẽ làm giảm đường kính sợi nhờ loại bỏ những chất kết dính dẫn đến việc tăng tỷ lệ hình dáng sợi Sự trương phồng lên của sợi trong môi trường phân cực như nước, dimetylformamide, dimethyl-sulfoxyde,…cũng dẫn đến sự thay đổi kích thước sợi.[6],[7],8],[9]

1.2.1.2 Thành phần hóa học của sợi tự nhiên

Thành phần của sợi tự nhiên chủ yếu là cellulose, hemicellulose, lignin, pectin, sáp và nước Trong đó, cellulose, hemicellulose và lignin là thành phần cơ bản tạo nên

tính chất vật lý của sợi Cellulose là thành phần chủ yếu của tất cả các loại sợi thực

vật Cellulose là một chuỗi polymer mạch thẳng, bao gồm những đơn vị mắc xích D – anhydroglucopyranose (AGU) được nối với nhau bởi liên kết β – 1,4 – glycosidic Mỗi AGU chứa những nhóm hydroxyl (–OH) ở vị trí C2, C3 và C6 (Hình 1.5).[6],[7]

Hình 1.6 Liên kết phân tử trong cellulose

Các nhóm hydroxy ở cả hai đầu của chuỗi cellulose thể hiện những tính chất khác nhau Ở vị trí C1 của đầu chuỗi có tính khử, trong khi ở nhóm glucose cuối với nhóm –OH tự do ở vị trí C4 là không có tính khử Các nhóm hy-droxyl này hình thành nên các liên kết hydro do tương tác nội phân tử

và liên phân tử (Hình 1.6).[15],16]

Hemicellulose không phải là một dạng của cellulose Chúng bao gồm một nhóm

các polysaccharide Mạch phân tử của polysaccharide trong hemicellulose có thể ở dạng homopolymer nhưng tồn tại rất ít trong thực vật, phần lớn mạch phân tử có dạng copolymer Hemicellulose khác cellulose ở ba phương diện quan trọng Thứ nhất, chúng chứa những nhóm đường khác nhau trong khi cellulose chỉ chứa nhóm 1,4 – 

– d – glucopyranose Thứ hai, chúng thể hiện một mức độ đáng kể mạch phân nhánh trong khi cellulose là polymer mạch thẳng Thứ ba, độ trùng hợp của hemicellulose là khoảng 50 – 300 trong khi độ trùng hợp của cellulose tự nhiên cao hơn gấp 10 – 100 lần.[16],[17]

Hình 1.5 Cấu trúc hóa học của cellulose

Nhóm không khử

Đơn vị mắc xích AGU n: độ trùng hợp

Nhóm khử

Hemicellulose hình thành nền bao bọc các vi sợi cellulose (Hình 1.7), rất ưa

nước, tan trong kiềm và rất dễ bị thủy phân trong acid Hemicellulose là nguyên nhân gây ra sự thoái hóa sinh học, sự hút ẩm mạnh và sự thoái hóa do nhiệt

Lignin là một hydrocarbon cao phân tử phức tạp với các cấu tử béo và cả các

cấu tử thơm (Hình 1.7) Chúng hoàn toàn không tan trong hầu hết các dung môi và không thể bị bẻ gãy thành các đơn vị monomer Lignin hoàn toàn vô định hình và không ưa nước Nó được xem là hợp chất nền gắn kết các vi sợi lại với nhau và là hợp chất ảnh hưởng đến độ bền của sợi thực vật.[16],[17],[19]

Hình 1.8 Đơn vị cấu trúc cơ bản của lignin [7],[8]

Lignin được xem là polymer nhiệt dẻo vì nó gắn kết các vi sợi lại với nhau và

có nhiệt độ chuyển pha thủy tinh khoảng 90 ºC và nhiệt độ nóng chảy khoảng 170 ºC Lignin không bị thủy phân bởi acid nhưng hòa tan trong kiềm, dễ bị oxi hóa và dễ bị đặc lại bởi phenol Lignin ổn định bởi nhiệt độ nhưng bị thoái hóa do tia cực tím (UV)

Hình 1.7 Cấu trúc của hemicellulose

Hình 1.9 Cấu trúc của pectin

Pectin chứa chủ yếu polysaccharide

là polygalacturonosyl và các polysaccharide

khác, chúng được liên kết với nhau bằng

kiên kết cộng hóa trị (Hình 1.9) Pectin có

thể hòa tan trong nước chỉ sau khi trung hòa

không hoàn toàn với kiềm hoặc amonium

hydroxite Pectin là thành phần giúp cho sợi thực vật trở nên mềm dẻo Do trong cấu trúc của pectin có đến hơn 80 % nhóm carbonyl trong galacturonic acid tồn tại ở dạng methyl ester nên nó có khả năng tạo các muối không tan trong nước Ngoài ra, nó còn

có chứa một số nhóm hydroxyl có thể bị acetyl hóa

Sáp có thể được tách ra bởi những dung dịch hữu cơ Những chất sáp này bao

gồm những loại rượu khác nhau, chúng không thể tan trong nước cũng như trong một

số acid (như palmitic acid, oleaginous acid, stearic acid)

Hàm lượng cellulose sợi xơ dừa thấp hơn so với các loại sợi khác được liệt kê

ở Bảng 1.1 Do đó, cần sử dụng các biện pháp xử lý thích hợp để loại bỏ lignin và hemicellulose (là 2 thành phần chiếm tỷ lệ cao nhất trong sợi xơ dừa) nhằm tăng tỷ lệ cellulose trong sợi

Bảng 1.1 Thành phần hóa học và độ chứa ẩm của sợi tự nhiên [8],[9]

Sợi Cellulose

(% KL)

Hemicellulose (% KL)

Lignin (% KL)

Pectin (% KL)

Sáp (% KL)

Độ ẩm (% KL)

Gai dầu 70-74 17,9-22,4 3,7-5,7 0,9 0,8 6,2-12 Đay 61,1-71,5 13,6-20,4 12-13 0,2 0,5 12,5-13,7