IntroductionProcessing of plastic c

Introduction
Processing of plastic composites using natural fibers as
reinforcement has increased dramatically in recent
years [1–5].
Fiber-reinforced composites consist of fiber as reinforcement and a polymer as matrix. Plastic polymers including high density polyethylene (HDPE),low density polyethylene (LDPE), polypropylene (PP),polyether ether ketone (PEEK), etc. have been
reported as the matrices [1–9].
Traditional fiber-reinforced composites use various types of glass, carbon,aluminum oxide, and many others as reinforcing component.
Natural fibers, especially bast (bark) fibers, such as flax, hemp, jute, henequen and many others were applied by some researchers as fiber reinforcement for composites in recent years. [1–5,9–11].
Advantages of natural fibers over man-made fibers include low density, low cost, recyclability and biodegradablility [12–14]. These advantages make natural fibers potential replacement for glass fibers in composite materials. Mechanical properties of natural fibers, especially flax, hemp, jute and sisal, are very good and may compete with glass fiber in specific strength and modulus [15, 16].
Table 1 lists the mechanical properties of some natural and man-made fibers.
Natural fiber-reinforced composites can be applied in the plastics, automobile and packaging industries to cut down on material cost [17].
A better understanding of the chemical composition and surface adhesive bonding of natural fiber is necessary for developing natural fiber-reinforced composites.
The components of natural fibers include cellulose, hemicellulose, lignin, pectin, waxes and water soluble substances. The composition of selected
natural fibers is shown in Table 2 [18, 19].
The composition may differ with the growing condition and test methods even for the same kind of fiber.
Cellulose is a semicrystalline polysaccharide made up of Dglucopyranose
units linked together by b-(1-4)-glucosidic bonds [19].
And the large amount of hydroxyl group in cellulose gives natural fiber hydrophilic
properties when used to reinforce hydrophobic matrices; the result is a very poor interface and poor resistance to moisture absorption [20].
Hemicellulose is strongly bound to cellulose fibrils presumably by hydrogen bonds.
Hemicellulosic polymers are branched, fully amorphous and have a significantly
lower molecular weight than cellulose.
Because of its open structure containing many hydroxyl and acetyl groups, hemicellulose is partly soluble in water and hygroscopic [16].
Lignins are amorphous, highly complex,mainly aromatic, polymers of phenylpropane
units [19] but have the least water sorption of the natural fiber components [16].
Because the low interfacial properties between fiber and polymer matrix often reduce their potential as reinforcing agents due to the hydrophilic nature of natural fibers, chemical modifications are considered to optimize the interface of fibers. Chemicals may activate hydroxyl groups or introduce new moieties that can effectively interlock with the matrix.
The development of a definitive theory for the mechanism of
bonding by chemicals in composites is a complex
problem.
Generally, chemical coupling agents are
molecules possessing two functions.
The first function is to react with hydroxyl groups of cellulose and the second is to react with functional groups of the matrix.
Bledzki and Gassan [9] outlined several mechanisms of coupling in materials, namely: (a) elimination of weak boundary layers; (b) production of a tough and flexible layer; (c) development of a highly crosslinked interphase region with a modulus intermediate between that of substrate and of the polymer; (d) improvement
of the wetting between polymer and substrate; (e)formation of covalent bonds with both materials; and (f) alteration of acidity of substrate surface.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แนะนำการประมวลผลของคอมโพสิตพลาสติกที่ใช้เส้นใยธรรมชาติเป็นเสริมความแข็งแรงเพิ่มขึ้นมากในปี [1-5] คอมโพสิตเสริมเส้นใยประกอบด้วยเส้นใยเป็นการเสริมแรงและพอลิเมอร์ที่เป็นเมทริกซ์ โพลิเมอร์พลาสติกรวมทั้งเอทิลีนความหนาแน่นสูง (HDPE), เอทิลีนความหนาแน่นต่ำ (LDPE) โพรพิลีน (PP), polyether อีเทอร์คีโตน (PEEK) ฯลฯ ได้รายงานเป็นเมทริกซ์ [1-9] คอมโพสิตเสริมเส้นใยแบบดั้งเดิมใช้แก้ว คาร์บอน อลูมิเนียมออกไซด์ และอื่น ๆ อีกมากมายหลากหลายชนิดเป็นส่วนประกอบเสริมเส้นใยธรรมชาติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งพนัน (เปลือก) เส้นใย เช่นลินิน ป่าน ปอ henequen และอื่น ๆ อีกมากมายถูกใช้ โดยนักวิจัยบางคนเป็นเส้นใยเสริมแรงสำหรับคอมโพสิตในปี [1 – 5,9 – 11] ข้อดีของเส้นใยธรรมชาติมากกว่าเส้นใยที่มนุษย์สร้างขึ้นได้แก่ความหนา แน่นต่ำ ต้นทุนต่ำ รีไซเคิล และ biodegradablility [12-14] ข้อดีเหล่านี้ทำให้เส้นใยธรรมชาติทดสำหรับเส้นใยแก้วในวัสดุคอมโพสิต คุณสมบัติทางกลของเส้นใยธรรมชาติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งแฟล็กซ์ ป่าน ปอกระเจา และเส้นใย พืช จะดีมาก และแข่งขันกับใยแก้วเฉพาะความแข็งแรงและโมดูลัส [15, 16] ตารางที่ 1 แสดงคุณสมบัติทางกลของเส้นใยธรรมชาติ และมนุษย์สร้างขึ้นบาง คอมโพสิตเสริมเส้นใยธรรมชาติสามารถใช้ในพลาสติก ยานยนต์ และบรรจุภัณฑ์เพื่อตัดวัสดุต้นทุน [17]ขององค์ประกอบทางเคมีและกาวติดยึดที่พื้นผิวของเส้นใยธรรมชาติเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการพัฒนาคอมโพสิตเสริมเส้นใยธรรมชาติส่วนประกอบของเส้นใยธรรมชาติได้แก่เซลลูโลส hemicellulose ลิกนิ เพกทิน ไข และสารที่ละลายน้ำได้ เลือกองค์ประกอบของเส้นใยธรรมชาติจะแสดงในตารางที่ 2 [18, 19]องค์ประกอบอาจแตกต่างกับสภาพเจริญเติบโต และวิธีทดสอบแม้แต่สำหรับเส้นใยชนิดเดียวกัน เซลลูโลสเป็น polysaccharide semicrystalline ขึ้น Dglucopyranoseหน่วยที่เชื่อมโยงกัน โดย b- (1-4) -พันธะ glucosidic [19]และจำนวนมากของกลุ่มไฮดรอกในเซลลูโลสให้น้ำเส้นใยธรรมชาติคุณสมบัติเมื่อนำมาใช้เพื่อเสริมความเหนียวเหนอะหนะเมทริกซ์ ผลเป็นอินเตอร์เฟซที่ดีและไม่ดีความต้านทานการดูดซึมความชื้น [20] Hemicellulose ขอผูกพันกับเซลลูโลส fibrils สันนิษฐานว่า ด้วยพันธะไฮโดรเจนHemicellulosic โพลีเมอร์มีกิ่ง สัณฐานอย่างสมบูรณ์ และมีตัวอย่างมากน้ำหนักโมเลกุลต่ำกว่าเซลลูโลส เพราะการที่ประกอบด้วยกลุ่มไฮดรอกและ acetyl มากโครงสร้างที่เปิด hemicellulose มีบางส่วนละลายในน้ำและ hygroscopic [16]Lignins เป็นสัณฐาน ซับซ้อน หอมส่วนใหญ่ โพลิเมอร์ของ phenylpropaneหน่วย [19] แต่มีการดูดซับความชื้นน้ำน้อยส่วนประกอบเส้นใยธรรมชาติ [16]เนื่องจากคุณสมบัติแรงต่ำระหว่างเส้นใยและพอลิเมอร์เมทริกซ์มักจะลดศักยภาพของตนเองเป็นการเสริมแทนเนื่องจากการน้ำเส้นใยธรรมชาติ เคมีการปรับเปลี่ยนจะถือว่าการปรับปรุงอินเทอร์เฟซของเส้นใย สารเคมีอาจเรียกใช้กลุ่มไฮดรอก หรือแนะนำ moieties ใหม่ที่สามารถเชื่อมต่อได้อย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยเมตริกซ์ การพัฒนาของทฤษฎีทั่วไปสำหรับกลไกของพันธะเคมีในคอมโพสิตโดยมีความซับซ้อนปัญหาโดยทั่วไป เป็นตัวแทนสารเคมีโมเลกุลที่มีสองฟังก์ชัน จะทำปฏิกิริยากับกลุ่มไฮดรอกเซลลูโลสเป็นฟังก์ชันแรก และสองคือการ ทำปฏิกิริยากับหมู่ของเมทริกซ์กาสซาน [9] และ Bledzki ระบุไว้หลายกลไกของวัสดุ coupling คือ: (กำจัดอ่อนขอบชั้น a) (ข) การผลิตของชั้นเหนียว และยืดหยุ่น (ค) พัฒนาสูงกระแทกรูปพื้นที่ที่มีโมดูลัสในระหว่างที่ ของพื้นผิว ของพอลิ เมอร์ (ง) การปรับปรุงของเปียกระหว่างผิว และพอลิเมอร์ (จ) การก่อตัวของเลนต์ทั้งวัสดุ และเปลี่ยนกรดของพื้นผิวพื้นผิว (f)

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทนำ
การประมวลผลของวัสดุผสมพลาสติกโดยใช้เส้นใยธรรมชาติ
เสริมแรงได้เพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงที่ผ่านมา
ปี [1-5].
คอมโพสิตไฟเบอร์เสริมประกอบด้วยไฟเบอร์เสริมแรงและพอลิเมอเป็นเมทริกซ์ โพลีเมอพลาสติกรวมทั้งพลาสติกชนิดความหนาแน่นสูง (HDPE) เอทิลีนความหนาแน่นต่ำ (LDPE), โพรพิลีน (PP), polyether อีเทอร์คีโตน (PEEK) ฯลฯ ได้รับ
รายงานว่าการฝึกอบรม [1-9].
คอมโพสิตไฟเบอร์แบบดั้งเดิมการใช้งานต่างๆ ประเภทของกระจกคาร์บอนอลูมิเนียมออกไซด์และอื่น ๆ เป็นจำนวนมากเสริมองค์ประกอบ.
เส้นใยธรรมชาติโดยเฉพาะอย่างยิ่งการพนัน (เปลือก) เส้นใยเช่นผ้าลินิน, ป่าน, ปอ, henequen และอื่น ๆ อีกมากมายที่ถูกนำมาใช้โดยนักวิจัยบางคนเป็นเส้นใยเสริมแรงสำหรับคอมโพสิตในเร็ว ๆ ปี. [1-5,9-11].
ข้อดีของเส้นใยธรรมชาติกว่าเส้นใยที่มนุษย์สร้างขึ้น ได้แก่ ความหนาแน่นต่ำต้นทุนต่ำและรีไซเคิล biodegradablility [12-14] ข้อดีเหล่านี้ทำให้เส้นใยธรรมชาติทดแทนที่มีศักยภาพสำหรับใยแก้วในวัสดุคอมโพสิต สมบัติเชิงกลของเส้นใยธรรมชาติโดยเฉพาะอย่างยิ่งผ้าลินิน, ป่าน, ปอและป่านศรนารายณ์, เป็นสิ่งที่ดีมากและอาจแข่งขันกับใยแก้วในความแข็งแรงที่เฉพาะเจาะจงและโมดูลัส [15 16].
ตารางที่ 1 แสดงสมบัติเชิงกลของเส้นใยธรรมชาติและที่มนุษย์สร้างบางส่วน
คอมโพสิตเสริมเส้นใยธรรมชาติสามารถนำมาใช้ในการผลิตพลาสติกยานยนต์และบรรจุภัณฑ์เพื่อลดต้นทุนค่าวัสดุ [17].
ความเข้าใจที่ดีขึ้นขององค์ประกอบทางเคมีและบนพื้นผิวกาวของเส้นใยธรรมชาติเป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาคอมโพสิตเสริมเส้นใยธรรมชาติ
ส่วนประกอบของเส้นใยธรรมชาติ ได้แก่ เซลลูโลสเฮมิเซลลูโลสลิกนิน, เพคตินแว็กซ์และสารที่ละลายน้ำได้ องค์ประกอบของการเลือก
เส้นใยธรรมชาติจะแสดงในตารางที่ 2 [18 19].
องค์ประกอบอาจแตกต่างกับการเจริญเติบโตของเงื่อนไขและวิธีการทดสอบแม้สำหรับชนิดเดียวกันของเส้นใย.
เซลลูโลสเป็น polysaccharide กึ่งผลึกสร้างขึ้นจาก Dglucopyranose
หน่วยเชื่อมโยงกันโดย b . - (1-4) พันธบัตร -glucosidic [19]
และจำนวนเงินที่มีขนาดใหญ่ของกลุ่มไฮดรอกซิเซลลูโลสให้เส้นใยธรรมชาติ hydrophilic
คุณสมบัติเมื่อนำมาใช้เพื่อเสริมสร้างการฝึกอบรมไม่ชอบน้ำ; ผลที่ได้คืออินเตอร์เฟซที่น่าสงสารมากและความต้านทานต่ำเพื่อการดูดซึมความชื้น [20].
เฮมิเซลลูโลสที่ถูกผูกไว้อย่างยิ่งที่จะซ่านเซลลูโลสโดยสันนิษฐานพันธะไฮโดรเจน.
โพลีเมอ Hemicellulosic จะแยกสัณฐานอย่างเต็มที่และมีนัยสำคัญ
น้ำหนักโมเลกุลต่ำกว่าเซลลูโลส.
เพราะเปิด โครงสร้างที่มีไฮดรอกและ acetyl หลายกลุ่มเฮมิเซลลูโลสคือส่วนหนึ่งที่ละลายในน้ำและดูดความชื้น [16].
Lignins มีรูปร่างซับซ้อนสูงส่วนใหญ่หอมเม็ด phenylpropane
หน่วย [19] แต่มีการดูดซับน้ำน้อยในองค์ประกอบเส้นใยธรรมชาติ [16 ].
เพราะคุณสมบัติที่ interfacial ต่ำระหว่างเส้นใยและพอลิเมอเมทริกซ์มักจะลดศักยภาพของพวกเขาเป็นตัวแทนเสริมเนื่องจากลักษณะที่ชอบน้ำของเส้นใยธรรมชาติปรับเปลี่ยนสารเคมีที่ได้รับการพิจารณาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพอินเตอร์เฟซของเส้นใย สารเคมีที่อาจเปิดใช้งานกลุ่มไฮดรอกหรือแนะนำ moieties ใหม่ที่มีประสิทธิภาพสามารถเชื่อมต่อกันมีเมทริกซ์.
การพัฒนาทฤษฎีที่ชัดเจนสำหรับกลไกของ
พันธะจากสารเคมีในคอมโพสิตเป็นที่ซับซ้อน
ปัญหา.
โดยทั่วไปสารเชื่อมต่อสารเคมีที่เป็น
โมเลกุลที่มีสองฟังก์ชั่น.
ครั้งแรก . ฟังก์ชั่นที่จะตอบสนองกับกลุ่มไฮดรอกซิของเซลลูโลสและที่สองคือการทำปฏิกิริยากับการทำงานเป็นกลุ่มของเมทริกซ์
Bledzki และกัซซัน [9] ที่ระบุไว้หลายกลไกของการมีเพศสัมพันธ์ในวัสดุ ได้แก่ (ก) การกำจัดของชั้นขอบเขตอ่อนแอ (ข) การผลิตของชั้นที่ยากและมีความยืดหยุ่น (ค) การพัฒนาของภูมิภาคอินเตอร์เชื่อมขวางอย่างมากกับโมดูลัสที่อยู่ตรงกลางระหว่างของพื้นผิวและพอลิเมอ; (ง) การปรับปรุง
ของเปียกระหว่างโพลิเมอร์และพื้นผิว; (จ) การก่อตัวของพันธะโควาเลนด้วยวัสดุทั้งสอง และ (ฉ) การเปลี่ยนแปลงของความเป็นกรดของพื้นผิว

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แนะนำการประมวลผลของวัสดุพลาสติกที่ใช้เส้นใยธรรมชาติ เช่นเสริมได้เพิ่มขึ้นอย่างมากในล่าสุดปี 1 ) [ 5 ]คอมโพสิตเสริมเส้นใยประกอบด้วยเส้นใยเสริมแรงและเป็นพอลิเมอร์เมทริกซ์ พอลิเมอร์พลาสติก ได้แก่ พอลิเอทิลีนชนิดความหนาแน่นสูง ( HDPE ) และพอลิเอทิลีนชนิดความหนาแน่นต่ำ ( LDPE ) , โพรพิลีน ( PP ) , polyether อีเทอร์คีโตน ( แอบดู ) ฯลฯ ได้รายงานว่าเป็นเมทริกซ์ 1 ) [ 9 ]แบบดั้งเดิม เสริมเส้นใยคอมโพสิตใช้ประเภทต่างๆของแก้ว , คาร์บอน , อลูมิเนียมออกไซด์ และอื่น ๆ อีกมากมาย เช่น การเสริมองค์ประกอบเส้นใยธรรมชาติ โดยเฉพาะเปลือก ( เปลือก ) เส้นใย เช่น ป่าน , ป่าน , ปอ , henequen และอื่น ๆอีกมากมายที่ใช้โดยนักวิจัยบางเป็นใยเสริมสำหรับคอมโพสิตในปีล่าสุด ( 1 ) 5,9 – 11 ]ข้อดีของเส้นใยธรรมชาติกว่าเส้นใยที่มนุษย์สร้างขึ้น ได้แก่ ความหนาแน่น ค่าใช้จ่ายต่ำและต่ำใหม่ biodegradablility [ 12 – 14 ] ข้อดีเหล่านี้ทำให้เส้นใยธรรมชาติที่มีศักยภาพทดแทนใยแก้วในวัสดุคอมโพสิต สมบัติเชิงกลของเส้นใยธรรมชาติโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ป่าน ปอ ปอ ป่าน จะ ดี มาก และ อาจแข่งขันกับใยแก้วในความแข็งแกร่งที่เฉพาะเจาะจงและโมดูลัส [ 15 , 16 )ตารางที่ 1 แสดงรายการคุณสมบัติเชิงกลของเส้นใยธรรมชาติและที่มนุษย์สร้างขึ้น .คอมโพสิตเสริมเส้นใยธรรมชาติสามารถใช้ในรถยนต์และอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์พลาสติก เพื่อลดต้นทุนค่าวัสดุ [ 17 ]ความเข้าใจที่ดีขึ้นขององค์ประกอบทางเคมีของเส้นใยธรรมชาติและพื้นผิวพันธะกาวที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาธรรมชาติเสริมเส้นใยคอมโพสิตส่วนประกอบของเส้นใยธรรมชาติ ได้แก่ เซลลูโลส เฮมิเซลลูโลส ลิกนิน เพคติน และขี้ผึ้งที่ละลายน้ำชนิด องค์ประกอบของการเลือกเส้นใยธรรมชาติ แสดงดังตารางที่ 2 [ 18 , 19 )องค์ประกอบอาจแตกต่างกับสภาพปลูกและวิธีทดสอบสำหรับชนิดเดียวกันของเส้นใยเซลลูโลสเป็น semicrystalline ขึ้น dglucopyranose โพลีแซคคาไรด์หน่วยเชื่อมโยงเข้าด้วยกันโดย B - ( 1-4 ) - พันธบัตรกลูโคส [ 19 ]และปริมาณขนาดใหญ่ของกลุ่มไฮดรอกซิลในเซลลูโลสเส้นใยธรรมชาติที่มีให้คุณสมบัติเมื่อใช้เพื่อเสริมสร้าง ) เมทริกซ์ ; ผลที่ได้คืออินเตอร์เฟซที่ยากจนมากและยากจนความต้านทานต่อความชื้น [ 20 ]เฮมิเซลลูโลสขอผูก fibrils สันนิษฐานโดยพันธบัตรไฮโดรเจนhemicellulosic เป็นโพลิเมอร์อสัณฐานและมีแขนงอย่างเต็มที่อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติลดน้ำหนักโมเลกุลเซลลูโลสเนื่องจากการเปิดโครงสร้างที่มีกลุ่มไฮดรอกซิลจำนวนมากและอะเซทิลโคเป็นเฮมิเซลลูโลสบางส่วนละลายในน้ำและ hygroscopic [ 16 ]ลิกนินเป็นอสัณฐาน , ที่ซับซ้อนสูง ส่วนใหญ่มีกลิ่นหอม พอลิเมอร์ของเฟนีลโพรเพนหน่วย [ 19 ] แต่อย่างน้อยการดูดซับน้ำของเส้นใยธรรมชาติส่วนประกอบ [ 16 ]เนื่องจากคุณสมบัติของเส้นใยต่ำระหว่างพอลิเมอร์เมทริกซ์และมักจะลดศักยภาพของพวกเขาเป็นเสริมตัวแทนจากธรรมชาติที่มีเส้นใยธรรมชาติ , การดัดแปรทางเคมีจะพิจารณาการปรับอินเทอร์เฟซของเส้นใย สารเคมีอาจจะกระตุ้นกลุ่มไฮดรอกซิล หรือแนะนำดังกล่าวใหม่ที่มีประสิทธิภาพสามารถประสานกับเมทริกซ์การพัฒนาทฤษฎีที่ชัดเจนสำหรับกลไกของการเชื่อมด้วยสารเคมีในคอมโพสิตมีความซับซ้อนปัญหาโดยทั่วไป ตัวแทน coupling เคมีโมเลกุลมี 2 ฟังก์ชั่นหน้าที่แรกคือการตอบสนองกลุ่มไฮดรอกซิลของเซลลูโลส และสองคือเพื่อตอบสนองกับการทำงานกลุ่มของเมทริกซ์bledzki กาซัง [ 9 ] และระบุกลไกหลายคู่ในวัสดุ ได้แก่ ( ก ) การขจัดชั้นขอบเขตอ่อนแอ ; ( b ) การผลิตของ เหนียว และยืดหยุ่นชั้น ; ( c ) การพัฒนาอย่างมาก ซึ่งอินเตอร์เฟสระหว่างภูมิภาคกับกลางัส ( ของพอลิเมอร์ ; ( d ) ปรับปรุงของน้ำระหว่างพอลิเมอร์และสาร ; ( E ) การก่อตัวของพันธบัตรโควาเลนต์ที่มีทั้งวัสดุ และ ( F ) การเปลี่ยนแปลงความเป็นกรดของผิวพื้นผิว