3.2. Morphology of neat PLA and PLA

3.2. Morphology of neat PLA and PLA composites determined by
AFM
3.2.1. Cellulose nanofibers dispersion in PLA composites by
ScanAsyst AFM
Fig. 2a and b shows typical topographic images of PLA composites
containing silane treated and untreated cellulose nanofibers.
The comparative observation of these figures shows a better dispersion
in the case of PLA composite containing CNFS. Several areas
with CNF agglomerations marked with red circles (light grey in
printed version) and individual nanofibers covered by the polymer
(marked with black arrows) can be observed in Fig. 2a. A
distinct improvement of the dispersion quality is observed when
the nanofibers are silane treated (Fig. 2b). CNFS are more uniformly
distributed on the surface of PLA/CNFS composite and less agglomerated
fibers can be seen in Fig. 2b as compared to Fig. 2a. Most
of CNF agglomerates are located at the surface of the material as
opposite to CNFS which are located deeper in the polymer, suggesting
a better cellulose fiber–matrix interface in the second case.
Moreover, a different maximum height must be noted in the analyzed
images: 27.3 nm for PLA/CNF and only 16.2 nm for PLA/CNFS
confirming the deeper location in the matrix and the better adhesion.
This improvement of the dispersion and adhesion is consistent
with our previous SEM characterizations (Frone, Berlioz, Chailan,
Panaitescu, & Donescu, 2011).
3.2.2. Influence of cellulose nanofibers on nanomechanical
properties of PLA matrix
Peak Force QNM-modulus image (scanning area 3 m
×
3 m)
of neat PLA matrix, without any thermal treatment, is shown in
Fig. 3a. From this image, the presence of crystallites is clearly
evidenced in PLA. The matrix presents an organized structure composed
of high modulus (light-colored) areas alternating with low
modulus (dark-colored) areas. High modulus areas can be ascribed
to the growing crystallites consisting of inclined stacks of lamellae.
Henton, Gruber, Lunt, and Randall (2005) have shown that
the crystallization of PLA at temperatures greater than 150 ◦C
results in hexagonal lamellar stacking crystal morphology. Similar
morphological trends were observed in Fig. 3a. At this stage,
the crystallization process is not completed. An increase of the
crystallization yield could be obtained after annealing. From our
knowledge, AFM images illustrating the beginning of the crystallization
process in PLA have not been previously presented.
Peak Force QNM images of PLA composites are presented in
Fig. 3b and c. Many bright colored areas ascribed to cellulose fibers
located close to the sample surface can be seen in the QNM – modulus
images of the PLA composites (Fig. 3b and c). The cellulose
fibers can be detected by QNM technique due to their significantly
higher modulus than that of PLA matrix. Because of the inhomogeneous
distribution of agglomerates in the case of PLA/CNF, some
regions of the PLA are totally free from nanofibers, as can be seen in
the middle of Fig. 3b. In these regions, a more organized structure
is observed similar to the structure of the neat PLA. In PLA composite
containing silane treated nanofibers (Fig. 3c) the lamellar
crystalline structure is less obvious as in the previous case suggesting
a lower crystallinity of PLA matrix. This observation will be
confirmed by the DSC results.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

3.2. สัณฐานวิทยาของปลาและปลาเรียบร้อยตามที่คอมโพสิต
AFM
3.2.1 เซลลูโลส nanofibers เธนปลาคอมโพสิตโดย
ScanAsyst AFM
Fig. 2a และ b แสดงภาพ topographic ทั่วไปของวัสดุผสมปลา
ประกอบด้วย silane ถือว่า และไม่ถูกรักษา nanofibers เซลลูโลส
สังเกตเปรียบเทียบตัวเลขเหล่านี้แสดงการกระจายตัวดี
กรณีปลาคอมโพสิตที่ประกอบด้วย CNFS หลายพื้นที่
กับ agglomerations CNF ถูกทำเครื่องหมายวงกลมสีแดง (แสงสีเทาใน
รุ่นพิมพ์) และครอบคลุม โดยพอลิเมอร์ nanofibers ละ
(เครื่องหมายลูกศรสีดำ) สามารถสังเกตใน Fig. 2a ได้ A
สังเกตมาปรับปรุงคุณภาพเธนเมื่อ
nanofibers มี silane รักษา (Fig. 2b) CNFS จะขึ้นสม่ำเสมอเมื่อเทียบเคียง
กระจายบนพื้นผิวของ ปลา/CNFS คอมโพสิต และ agglomerated น้อย
เส้นใยสามารถดูได้ใน Fig. 2b เมื่อเทียบกับ Fig. 2a สุด
จะอยู่ที่พื้นผิวของวัสดุที่เป็นของ CNF agglomerates
ตรงข้ามกับ CNFS ที่อยู่ลึกในพอลิเมอร์ แนะนำ
ดีเซลลูโลสไฟเบอร์ – เมทริกซ์อินเทอร์เฟซแบบในสองกรณี
นอกจากนี้ ต้องระบุความสูงสูงสุดที่แตกต่างกันในการวิเคราะห์
ภาพ: 27.3 nm สำหรับ ปลา/CNF และเพียง 16.2 nm สำหรับ ปลา/CNFS
ยืนยันสถานที่ลึกในเมตริกซ์และดีกว่ายึด
นี้ปรับปรุงการกระจายตัวและการยึดเกาะที่มีความสอดคล้อง
กับ characterizations SEM ของเราก่อนหน้านี้ (Frone, Berlioz, Chailan,
Panaitescu & Donescu, 2011) .
3.2.2 อิทธิพลของเซลลูโลส nanofibers nanomechanical
คุณสมบัติของเมตริกซ์ปลา
โมดูลัสของแรงสูงสุด QNM ภาพ (สแกนตั้ง 3 เมตร
การ
3 m)
เรียบร้อยปลาเมทริกซ์ โดยไม่ต้องรักษาใด ๆ ความร้อน แสดงใน
Fig. 3a จากรูปนี้ ก็ crystallites อย่างชัดเจน
เป็นหลักฐานในปลา เมตริกซ์แสดงโครงสร้างการจัดส่วนประกอบ
ของโมดูลัสสูง (แสงสี) สลับกับต่ำ
พื้นที่โมดูลัส (สีดำ) สามารถ ascribed พื้นที่โมดูลัสสูง
เพื่อ crystallites เติบโตประกอบด้วยกองกินของ lamellae
Henton, Gruber, Lunt Randall (2005) ได้แสดงที่
ตกผลึกของปลาที่อุณหภูมิมากกว่า 150 ◦C
ผลหกเหลี่ยม lamellar ซ้อนคริสตัลสัณฐานวิทยา คล้าย
แนวโน้มของสุภัค Fig. 3a ในขั้นตอนนี้,
ไม่เสร็จกระบวนการตกผลึก การเพิ่มขึ้นของการ
อาจได้รับผลตอบแทนตกผลึกหลังการอบเหนียวได้ จากของเรา
ความรู้ ภาพ AFM แสดงจุดเริ่มต้นของการตกผลึก
ระหว่างปลาไม่ได้รับการนำเสนอก่อนหน้านี้
จะแสดงภาพ QNM แรงสูงสุดของวัสดุผสมปลา
Fig. 3b และ c สดใสหลายสีพื้นที่ ascribed กับเส้นใยเซลลูโลส
อยู่ใกล้พื้นผิวของตัวอย่างสามารถดูได้ใน QNM – โมดูลัส
ภาพของวัสดุผสมปลา (Fig. 3b และ c) ได้ เซลลูโลส
เส้นใยสามารถตรวจพบ ด้วยเทคนิค QNM เนื่องของพวกเขาอย่างมาก
โมดูลัสสูงกว่าของปลาเมตริกซ์ได้ เนื่องจากการใช้งาน
กระจายของ agglomerates ในกรณีของ ปลา/CNF บาง
ภูมิภาคของ PLA เป็นบริการฟรีจาก nanofibers สามารถเห็นใน
กลาง Fig. 3b ในภูมิภาคเหล่านี้ เพิ่มเติมการจัดระเบียบโครงสร้าง
จะสังเกตเหมือนกับโครงสร้างของปลาเรียบร้อย ในส่วนประกอบปลา
ประกอบด้วย silane ถือว่า nanofibers กิน 3c) แบบ lamellar
โครงสร้างผลึกไม่น้อยเห็นได้ชัดในกรณีก่อนหน้านี้แนะนำ
crystallinity ล่างของปลาเมตริกซ์ การสังเกตนี้จะ
ยืนยันผลลัพธ์ DSC

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

3.2 สัณฐานวิทยาของเรียบร้อยปลาและปลาแพร่กำหนดโดย
AFM
3.2.1 nanofibers เซลลูโลสในการกระจายแพร่ PLA โดย
ScanAsyst AFM
รูป 2a และ b แสดงให้เห็นภาพภูมิประเทศโดยทั่วไปของวัสดุผสมปลา
ที่มีไซเลนได้รับการรักษาและได้รับการรักษา nanofibers เซลลูโลส
สังเกตเปรียบเทียบตัวเลขเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงการกระจายตัวที่ดีขึ้น
ในกรณีที่ทีพีแอลคอมโพสิทที่มี CNFS หลายพื้นที่
ที่มีการ agglomerations CNF ทำเครื่องหมายด้วยวงกลมสีแดง (สีเทาอ่อนใน
รุ่นที่พิมพ์) และ nanofibers บุคคลปกคลุมด้วยโพลีเมอ
(การทำเครื่องหมายที่มีลูกศรสีดำ) สามารถมองเห็นได้ในรูปที่ 2a
การปรับปรุงที่แตกต่างของการกระจายที่มีคุณภาพเป็นที่สังเกตเมื่อ
nanofibers เป็นไซเลนได้รับการรักษา (รูปที่ 2b) CNFS จะสม่ำเสมอมากขึ้น
การกระจายบนพื้นผิวของปลา / CNFS ประกอบและ agglomerated น้อย
เส้นใยสามารถเห็นได้ในรูปที่ 2b เมื่อเทียบกับรูปที่ 2a ส่วนใหญ่
ของ agglomerates CNF ตั้งอยู่ที่พื้นผิวของวัสดุที่เป็น
ตรงข้ามกับ CNFS ซึ่งตั้งอยู่ลึกลงไปในพอลิเมอแนะนำ
ติดต่อเซลลูโลสไฟเบอร์เมทริกซ์ที่ดีขึ้นในกรณีที่สอง
นอกจากนี้ยังมีความสูงที่แตกต่างกันสูงสุดจะต้องมีการตั้งข้อสังเกตในการวิเคราะห์
ภาพ : 27.3 นาโนเมตรเพื่อ PLA / CNF และมีเพียง 16.2 นาโนเมตรเพื่อ PLA / CNFS
ยืนยันสถานที่ที่ลึกลงไปในเมทริกซ์และการยึดเกาะที่ดีขึ้น
ของการกระจายการปรับปรุงและการยึดเกาะนี้มีความสอดคล้อง
กับลักษณะเฉพาะของเราแล้ว SEM (Frone, Berlioz, Chailan,
Panaitescu, และ Donescu 2011)
3.2.2 อิทธิพลของ nanofibers เซลลูโลสใน nanomechanical
คุณสมบัติของทีพีแอลเมทริกซ์
ยอดกองทัพภาพ Qnm-มอดูลัส (สแกนพื้นที่ 3 เมตร
×
3 เมตร)
ของเมทริกซ์เรียบร้อยปลาโดยไม่ต้องรักษาความร้อนใด ๆ ที่จะแสดงใน
รูปที่ 3a จากภาพนี้การปรากฏตัวของ crystallites ชัดเจน
หลักฐานในปลา เมทริกซ์ที่มีการจัดโครงสร้างการจัดแต่ง
ของมอดูลัสสูง (สีอ่อน) พื้นที่ต่ำสลับกับ
มอดูลัส (สีเข้ม) พื้นที่ พื้นที่มอดูลัสสูงสามารถกำหนด
ให้ crystallites เติบโตประกอบด้วยกองแนวโน้มของ lamellae
Henton, กรูเบอร์ Lunt และแรนดัล (2005) แสดงให้เห็นว่า
การตกผลึกของทีพีแอลที่อุณหภูมิสูงกว่า 150 ◦ C
ผลใน lamellar หกเหลี่ยมซ้อนสัณฐานผลึก คล้าย
ก้านแนวโน้มถูกตั้งข้อสังเกตในรูปที่ 3a ในขั้นตอนนี้
ขั้นตอนการตกผลึกไม่เสร็จ การเพิ่มขึ้นของ
อัตราผลตอบแทนจากการตกผลึกอาจจะได้รับหลังจากการหลอม ของเราจาก
ความรู้ภาพ AFM แสดงจุดเริ่มต้นของการตกผลึก
กระบวนการในปลายังไม่ได้ถูกนำเสนอก่อนหน้านี้
ภาพยอดกองทัพ Qnm ของวัสดุผสมปลาถูกนำเสนอใน
รูปที่ 3b และค หลายพื้นที่สีสดใสกำหนดเส้นใยเซลลูโลส
ตั้งอยู่ใกล้กับพื้นผิวตัวอย่างสามารถเห็นได้ใน Qnm - มอดูลัส
ภาพของวัสดุผสมปลา (รูปที่ 3b และค) เซลลูโลส
เส้นใยสามารถตรวจพบโดยเทคนิค Qnm เนื่องจากการอย่างมีนัยสำคัญของพวกเขา
มอดูลัสสูงกว่าของทีพีแอลเมทริกซ์ เพราะ inhomogeneous
การกระจายของ agglomerates ในกรณีที่ทีพีแอล / CNF บาง
ภูมิภาคของทีพีแอลมีทั้งหมดฟรีจากนาโนไฟเบอร์ที่สามารถมองเห็นได้ใน
ช่วงกลางของรูปที่ 3b ในภูมิภาคนี้มีโครงสร้างที่เป็นระเบียบมากขึ้น
เป็นที่สังเกตคล้ายกับโครงสร้างของทีพีแอลเรียบร้อย ในปลาผสม
ที่มีไซเลนได้รับการปฏิบัติ nanofibers (รูปที่ 3c) lamellar
โครงสร้างผลึกน้อยที่เห็นได้ชัดเช่นในกรณีที่ก่อนหน้านี้แสดงให้เห็น
ผลึกล่างของทีพีแอลเมทริกซ์ ข้อสังเกตนี้จะได้รับการ
ยืนยันโดยผล DSC

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

3.2 . ลักษณะของปลาและปลาเรียบร้อย คอมโพสิต กำหนดโดย AFM

ดำเนินงาน . เซลลูโลสเส้นใยกระจายในปลาคอม

รูปที่ 2A scanasyst AFM และ B แสดงโดยทั่วไปภูมิประเทศภาพคอมโพสิตที่มีปลา
เลนปฏิบัติและดิบเซลลูโลสเส้นใย .
การสังเกตเปรียบเทียบตัวเลขเหล่านี้แสดงถึงการกระจายตัวที่ดีขึ้น
ในกรณีของ PLA คอมโพสิตที่มี cnfs . หลายพื้นที่
กับ CNF agglomerations ที่มีเครื่องหมายวงกลมสีแดง ( สีเทาอ่อนใน
พิมพ์รุ่น ) และแต่ละเส้นใยปกคลุมด้วยพอลิเมอร์
( ที่มีเครื่องหมายลูกศรสีดำ ) สามารถสังเกตได้ในรูปที่ 2A . การพัฒนาคุณภาพที่แตกต่างของการเป็นที่สังเกตเมื่อ
( รูปที่ 2B มีไซนาโนรักษา ) cnfs มากขึ้นอย่างสม่ำเสมอ
กระจายบนพื้นผิวของปลา / cnfs คอมโพสิตและน้อย agglomerated
เส้นใยที่สามารถเห็นได้ในรูปที่ 2B เมื่อเทียบกับรูปที่ 2A ที่สุด
ของ CNF รวมอยู่ที่พื้นผิวของวัสดุที่เป็น cnfs
ตรงข้ามซึ่งตั้งอยู่ลึกลงไปในพอลิเมอร์ แนะนำ
ดีกว่าเซลลูโลสไฟเบอร์– Matrix อินเตอร์เฟซในคดีที่สอง
นอกจากนี้ ความสูงสูงสุดที่แตกต่างกันจะต้องระบุไว้ใน วิเคราะห์ภาพ :
27.3 nm สำหรับปลา / CNF และเพียง 16.2 nm สำหรับปลา / cnfs
ยืนยันลึกที่อยู่ในเมทริกซ์และการยึดเกาะดีขึ้น
การปรับปรุงนี้การแพร่กระจายและการสอดคล้องกับ characterizations SEM ของเราก่อนหน้านี้ (
frone เบอร์ลิ ซ chailan panaitescu
, , , , donescu & , 2011 ) .
3.2.2 . อิทธิพลของเส้นใยเซลลูโลสต่อสมบัติ nanomechanical

ยอดบังคับเมทริกซ์ของปลา qnm ัสภาพ ( สแกนพื้นที่ 3  m

m
 × 3 ) เมทริกซ์ของปลาเรียบร้อยโดยไม่มีการรักษาความร้อนใด ๆ แสดงในรูปที่ 3A
จากภาพนี้การปรากฏตัวของ crystallites อย่างชัดเจน
ไม่มีปลา เมทริกซ์แสดงการจัดโครงสร้างประกอบด้วย
โมดูลัสสูง ( สีอ่อน ) พื้นที่สลับกับค่าต่ำ
( สีเข้ม ) พื้นที่ โมดูลัสสูงพื้นที่สามารถใช้แทน
เพื่อการเติบโต crystallites ประกอบด้วยเอียงกองลาเมลล่า .
เฮนเติ้นกรูเบอร์ลันต์ , , ,และ แรนดัลล์ ( 2005 ) แสดงให้เห็นว่ามีการตกผลึกของปลา
ที่อุณหภูมิสูงกว่า 150 C
ผลลัพธ์ในการท◦หกเหลี่ยมซ้อนสัณฐานวิทยาของผลึก แนวโน้มลักษณะคล้ายกัน
พบในรูปที่ 3A . ในขั้นตอนนี้
กระบวนการตกผลึกไม่เสร็จสิ้น การเพิ่มขึ้นของผลผลิตอาจจะได้รับหลังจาก
ตกผลึกการหลอม . จากความรู้ของเรา
,AFM ภาพที่แสดงการเริ่มต้นของการตกผลึก
กระบวนการในปลาได้เคยนำเสนอ
ยอดบังคับ qnm ภาพปลาคอมโพสิตนำเสนอ
รูปที่ 3B . หลายพื้นที่มีสีสดใสหมวดเส้นใยเซลลูโลส
ตั้งอยู่ใกล้กับพื้นผิวตัวอย่างที่สามารถเห็นได้ใน qnm –ัส
ภาพจากคอมโพสิต ( ปลา รูปที่ 3B และ C ) เซลลูโลส
เส้นใยสามารถตรวจพบโดย qnm เทคนิคเนื่องจากของพวกเขาอย่างมีนัยสำคัญ
modulus สูงกว่าของปลาเมทริกซ์ เพราะ inhomogeneous
จำหน่ายรวมในกรณีของปลา / CNF , บาง
ภูมิภาคของปลาจะเต็มเปาฟรีจากเส้นใยที่สามารถเห็นได้ใน
ตรงกลางของรูปที่ 3B ในภูมิภาคเหล่านี้ เพิ่มเติมการจัดระเบียบโครงสร้าง
เป็นที่สังเกตคล้ายกับโครงสร้างของปลาเรียบร้อยในปลาที่มีคอมโพสิต
เลนรักษาเส้นใย ( รูปที่ 3 ) ปรับปรุงโครงสร้างของผลึกชัดเจน
น้อยกว่าในก่อนหน้านี้ กรณีแนะนำการลดลงของปลาชนิดเมทริกซ์ การสังเกตนี้จะ
ยืนยันโดย DSC ผลลัพธ์