(CNFs) ซึ่งสร้างโดยกระบวณการ electr

(CNFs) ซึ่งสร้างโดยกระบวณการ electrospinningของเซลลูโลสอะซิเตทที่ได้มาจากเซลลูโลสของไม้ไผ่ (B-CA) ตามด้วยกระบวณการ Deacetylation ซึ่งจะช่วยในการเป็นกำลังเสริมที่จะทำให้ฟิล์มคอมโพสิตโปร่งใสสายตา เราตรวจสอบผลของความเข้มข้นของ B-CA และไฟฟ้าสถิตพารามิเตอร์ (เช่นระยะทางปั่นและความเร็ว) สัณฐานเส้นใยและการวางแนว ซึ่งทำหน้าที่เกี่ยวกับคุณสมบัติทางกลการแสงของคอมโพสิต CNFs เสริม ดังนั้นผลลัพธ์จะทำให้ ฟิล์มคอมโพสิตมีการการส่งผ่านแสงที่มองเห็นได้สูง แม้จะมีปริมาณเส้นใยมากรวมทั้งยังทำให้ สมบัติเชิงกลที่ดีขึ้นอีกด้วย ความเข้าใจที่ได้รับจากการศึกษาครั้งนี้อาจจะอำนวยความสะดวกในการพัฒนาของวัสดุ nanofibrous นวนิยายสำหรับการใช้แสงต่างๆ

Nanofiber morphology

ลักษณะของสมบัติทางกล

3.3. Mechanical characterization
The mechanical property of fiber as a reinforcement in polymeric matrices is directly concerned with the overall performance of the composite. In this study, the mechanical performance of
a-CNFs and r-CNFs mats was first compared (see Supporting information) and had demonstrated obviously different results. Aligned cellulose nanofibrous mats showed a substantially high tensile
strength, which was approximately 7 times that of nano fibrous mats with a random fiber orientation. The uniaxial orientation of electrospun cellulose fibers positively influenced on the improvement of mechanical strength. Therefore, a-CNFs were used as the reinforcements to further reinforce the PVA resin matrix in the following experiment. The tensile property of a-CNFs@PVA was measured by cutting the composite film into strips along the impregnated fiber direction. As shown in Fig. 5, the fiber content influences the tensile properties. The pure PVA film showed poor mechanical properties, and the tensile strength and modulus were ∼25 MPa and
∼129 MPa, respectively. The tensile strength of the composite evidently increases when the cellulose fibers are embedded in the PVA matrix. The maximum mechanical strength of ∼39 MPa was achieved for the a-CNFs@PVA composite with CNFs content of 32%.
This value is 1.6 times that of neat PVA film, whereas the modulus significantly increased from 129 MPa to 1.1 GPa. The modulus of composite films increases substantially with fiber content in
the range studied in this work. Notably, the increase in modulus is not in accordance with the moderate gain of tensile strength. A similar finding was also reported in the literature (Bergshoef &
Vancso, 1999; Tang & Liu, 2008). These results demonstrate that electrospun cellulose nanofibers provide effective reinforcement, as explained by strong intermolecular forces between the CNFs and PVA matrix. As such, a large amount of hydroxyl groups on CNFs surfaces forms strong hydrogen-bonding with PVA matrices. This formation consequently results in intimate adhesion force at the CNFs@PVA interfaces, as evidenced in the fractured SEM images (Fig. 4). When a PVA composite film was stretched, this interaction structure can lead to stress transfer from PVA to CNFs. The occurrence of nanofiber bowing derived from the stress transfer, and in turn it improves the mechanical properties of the composite. With further increase in a-CNFs content, the tensile strength of the composite film gradually decreased, but remained higher than those of
pristine PVA film. Given that the strength of the CNFs is smaller than that of PVA matrix, the excessively high content of CNFs is not expected to effectively reinforce the composite film. Instead, it was J. Cai et al. / Carbohydrate Polymers 140 (2016) 238–245 243 Fig. 5. Mechanical performance of a-CNFs@PVA composite films corresponding with the changes of fiber content. possible to weak the overall mechanical properties of the composite film. Fig. 5 also shows a decrease in strain at break values after CNFs were impregnated into PVA matrix. The unexpected decrease in stain originates from the rigidity effect of the cellulose fiber. To further examine the effects of the CNFs embedding into matrix on the mechanical property of the composite film, aCNFs@PVA was subjected to dynamical mechanical analysis (DMA). Fig. S7 (in the Supporting Information) shows the storage modulus (E0) of the a-CNFs@PVA as a function of temperature and fiber content. The studied pure PVA shows a typical mechanical behavior of an amorphous polymer material. With increasing temperature, the E0 of samples decreased because of the easier movement of polymer chains at elevated temperature. Compared with the fairly low E0 of neat PVA, the value significantly increased for composite films, such as those with increasing a-CNF content. This finding suggests that the incorporation of aligned nanofibers in the matrix enhances the stiffness and thermal stability. The shift of Eo to a higher value could be explained by intimate fiber/PVA interfaces, which impart mechanical limitations to the matrix and reduces mobility and deformation. The height of tanı peaks substantially declined for CNFs@PVA composite films, indicating that the dampening effect decreased with the loading of

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

(CNFs) ซึ่งสร้างโดยกระบวณการ electrospinningของเซลลูโลสอะซิเตทที่ได้มาจากเซลลูโลสของไม้ไผ่ (B-CA) ตามด้วยกระบวณการ Deacetylation ซึ่งจะช่วยในการเป็นกำลังเสริมที่จะทำให้ฟิล์มคอมโพสิตโปร่งใสสายตาเราตรวจสอบผลของความเข้มข้นของ B-CA และไฟฟ้าสถิตพารามิเตอร์ (เช่นระยะทางปั่นและความเร็ว) สัณฐานเส้นใยและการวางแนวซึ่งทำหน้าที่เกี่ยวกับคุณสมบัติทางกลการแสงของคอมโพสิต CNFs เสริมดังนั้นผลลัพธ์จะทำให้ฟิล์มคอมโพสิตมีการการส่งผ่านแสงที่มองเห็นได้สูงแม้จะมีปริมาณเส้นใยมากรวมทั้งยังทำให้สมบัติเชิงกลที่ดีขึ้นอีกด้วยความเข้าใจที่ได้รับจากการศึกษาครั้งนี้อาจจะอำนวยความสะดวกในการพัฒนาของวัสดุ nanofibrous นวนิยายสำหรับการใช้แสงต่าง ๆสัณฐานวิทยา Nanofiberลักษณะของสมบัติทางกล3.3 คุณลักษณะกลคุณสมบัติทางกลของเส้นใยเสริมแรงในเมอร์เมทริกซ์เป็นเป็นที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับประสิทธิภาพโดยรวมของคอมโพสิต ในการศึกษานี้ ประสิทธิภาพเชิงกลเสื่อที่ CNFs และ r CNFs ถูกแรกเปรียบเทียบ (ดูข้อมูลเสริม) และมีแสดงผลที่แตกต่างเห็นได้ชัด พรม nanofibrous วางเซลลูโลสพบสูงมากแรงดึงแข็งแรง ซึ่งเป็นประมาณ 7 ครั้งของแผ่นเส้นใยนาโนด้วยการวางเส้นใยแบบสุ่ม การวางแนว uniaxial ของเส้นใยเซลลูโลส electrospun บวกผลต่อการพัฒนาของแรง ดังนั้น ที่ CNFs ถูกใช้เป็นกำลังเสริมเพื่อเพิ่มเติม เสริมความ PVA เรเมทริกซ์ในการทดลองต่อไปนี้ สมบัติแรงดึงของ a-CNFs@PVA โดยวัดจากการตัดฟิล์มคอมโพสิตเป็นเส้นไปตามทิศทางใยชุบ ดังแสดงในรูปที่ 5 ปริมาณเส้นใยมีผลต่อคุณสมบัติของแรงดึง ฟิล์ม PVA บริสุทธิ์พบว่าสมบัติเชิงกลที่ดี และแรงและโมดูลัสก็ ∼25 MPa และ∼129 MPa ตามลำดับ แรงของคอมโพสิตเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเส้นใยเซลลูโลสที่ฝังตัวอยู่ในเมตริกซ์ PVA แรงสูงสุดของ ∼39 MPa สำเร็จสำหรับคอมโพสิต a-CNFs@PVA CNFs เนื้อหา 32%ค่านี้เป็น 1.6 เท่าของฟิล์มเรียบ PVA ในขณะที่มอดุลัสอย่างมากเพิ่มขึ้นจาก 129 MPa เป็น 1.1 GPa มอดุลัสของฟิล์มคอมโพสิตเพิ่มขึ้นอย่างมากกับปริมาณเส้นใยในช่วงที่ศึกษาในงานนี้ สะดุดตา การเพิ่มโมดูลัสจะไม่ตามของแรงกำไรปานกลาง ยังมีรายงานการค้นหาที่คล้ายกันในวรรณคดี (Bergshoef &Vancso, 1999 ถังและ Liu, 2008) ผลลัพธ์เหล่านี้แสดงให้เห็นถึง nanofibers electrospun เซลลูโลสให้เสริมประสิทธิภาพ ตามที่อธิบายไว้ โดยกองกำลัง intermolecular แรงระหว่าง CNFs และ PVA เมทริกซ์ เช่น จำนวนมากของกลุ่มไฮดรอกบนพื้นผิว CNFs ฟอร์มพันธะไฮโดรเจนที่แข็งแรงกับเมทริกซ์ PVA นี้ก่อผลแรงยึดเกาะที่ใกล้ชิดที่อิน CNFs@PVA จึงเป็นหลักฐานในภาพ SEM ร้าว (4 รูป) เมื่อถูกยืดฟิล์มผสม PVA โครงสร้างปฏิสัมพันธ์นี้สามารถนำไปสู่ความเครียดโอนจาก PVA CNFs การเกิดขึ้นของโค้งคำนับ nanofiber ได้มาจากการโอนความเครียด และจะเป็นการปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของคอมโพสิต มีเพิ่มเติมในเนื้อหาที่ CNFs ความต้านทานแรงของฟิล์มผสมค่อย ๆ ลดลง แต่เหลือสูงกว่าของpristine PVA film. Given that the strength of the CNFs is smaller than that of PVA matrix, the excessively high content of CNFs is not expected to effectively reinforce the composite film. Instead, it was J. Cai et al. / Carbohydrate Polymers 140 (2016) 238–245 243 Fig. 5. Mechanical performance of a-CNFs@PVA composite films corresponding with the changes of fiber content. possible to weak the overall mechanical properties of the composite film. Fig. 5 also shows a decrease in strain at break values after CNFs were impregnated into PVA matrix. The unexpected decrease in stain originates from the rigidity effect of the cellulose fiber. To further examine the effects of the CNFs embedding into matrix on the mechanical property of the composite film, aCNFs@PVA was subjected to dynamical mechanical analysis (DMA). Fig. S7 (in the Supporting Information) shows the storage modulus (E0) of the a-CNFs@PVA as a function of temperature and fiber content. The studied pure PVA shows a typical mechanical behavior of an amorphous polymer material. With increasing temperature, the E0 of samples decreased because of the easier movement of polymer chains at elevated temperature. Compared with the fairly low E0 of neat PVA, the value significantly increased for composite films, such as those with increasing a-CNF content. This finding suggests that the incorporation of aligned nanofibers in the matrix enhances the stiffness and thermal stability. The shift of Eo to a higher value could be explained by intimate fiber/PVA interfaces, which impart mechanical limitations to the matrix and reduces mobility and deformation. The height of tanı peaks substantially declined for CNFs@PVA composite films, indicating that the dampening effect decreased with the loading of

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

(CNFs) ซึ่งสร้างโดยกระบวณการ (B-CA) ตามด้วยกระบวณการสิก เราตรวจสอบผลของความเข้มข้นของ B-CA และไฟฟ้าสถิตพารามิเตอร์ (เช่นระยะทางปั่นและความเร็ว) สัณฐานเส้นใยและการวางแนว CNFs เสริมดังนั้นผลลัพธ์จะทำให้ สมบัติเชิงกลที่ดีขึ้นอีกด้วย nanofibrous นวนิยายสำหรับการใช้แสงต่างๆเส้นใยนาโนสัณฐานลักษณะของสมบัติทางกล3.3 ลักษณะวิศวกรรมคุณสมบัติทางกลของไฟเบอร์เสริมแรงในการฝึกอบรมเป็นพอลิเมอกังวลโดยตรงกับประสิทธิภาพโดยรวมของคอมโพสิต ในการศึกษานี้ประสิทธิภาพเชิงกลของA-CNFs และเสื่อ R-CNFs เป็นครั้งแรกเมื่อเทียบ (ดูข้อมูลประกอบ) และได้แสดงให้เห็นผลลัพธ์ที่แตกต่างอย่างเห็นได้ชัด สอดคล้องเซลลูโลสเสื่อ nanofibrous แสดงให้เห็นว่าทนแรงดึงสูงอย่างมีนัยสำคัญความแข็งแรงซึ่งเป็นประมาณ 7 เท่าของนาโนเสื่อเส้นใยด้วยการวางเส้นใยแบบสุ่ม การวางแนวแกนเดียวของเส้นใยเซลลูโลสด้วยไฟฟ้าอิทธิพลเชิงบวกในการปรับปรุงความแข็งแรงเชิงกล ดังนั้น-CNFs ถูกนำมาใช้เป็นกำลังเสริมเพื่อเพิ่มเติมเสริมเรซินเมทริกซ์ PVA ในการทดสอบต่อไป คุณสมบัติแรงดึงของ A-CNFs @ PVA วัดโดยการตัดฟิล์มคอมโพสิตเป็นเส้นตามทิศทางไฟเบอร์ชุบ ดังแสดงในรูป 5 เนื้อหาเส้นใยที่มีอิทธิพลต่อแรงดึงคุณสมบัติ ภาพยนตร์เรื่องนี้แสดงให้เห็น PVA บริสุทธิ์สมบัติเชิงกลที่ดีและความต้านทานแรงดึงและโมดูลัสเป็น ~25 MPa และ~129 MPa ตามลำดับ ความต้านทานแรงดึงของคอมโพสิตเห็นได้ชัดเพิ่มขึ้นเมื่อเส้นใยเซลลูโลสที่ฝังอยู่ในเมทริกซ์ PVA ความแข็งแรงเชิงกลสูงสุดของ ~39 MPa ก็ประสบความสำเร็จสำหรับ A-CNFs @ PVA คอมโพสิตที่มีเนื้อหา CNFs 32%. ค่านี้เป็น 1.6 เท่าของ PVA ฟิล์มเรียบร้อยในขณะที่โมดูลัสเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญจาก 129 MPa 1.1 จีพี โมดูลัสของภาพยนตร์คอมโพสิตเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญที่มีเนื้อหาของใยอาหารในช่วงที่ศึกษาในงานนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเพิ่มขึ้นของโมดูลัสไม่เป็นไปตามที่มีกำไรในระดับปานกลางของความต้านทานแรงดึง การค้นพบที่คล้ายกันนอกจากนี้ยังมีรายงานในวรรณคดี (Bergshoef & Vancso 1999; & ถังหลิว 2008) ผลการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าเส้นใยนาโนเซลลูโลสด้วยไฟฟ้าให้การเสริมแรงที่มีประสิทธิภาพตามที่อธิบายไว้โดยกองกำลังระหว่างโมเลกุลที่แข็งแกร่งระหว่าง CNFs และ PVA เมทริกซ์ เป็นเช่นนี้เป็นจำนวนมากในกลุ่มไฮดรอกใน CNFs พื้นผิวรูปแบบที่แข็งแกร่งไฮโดรเจนพันธะกับเมทริกซ์ PVA แถวนี้จึงส่งผลให้เกิดแรงยึดเกาะที่ใกล้ชิดที่อินเตอร์เฟซ CNFs @ PVA เป็นหลักฐานในร้าว SEM ภาพ (รูปที่. 4) เมื่อภาพยนตร์คอมโพสิต PVA ถูกยืดโครงสร้างการปฏิสัมพันธ์นี้สามารถนำไปสู่การถ่ายโอนความเครียดจาก PVA จะ CNFs การเกิดขึ้นของเส้นใยนาโนโค้งมาจากการโอนความเครียดและในทางกลับจะช่วยเพิ่มคุณสมบัติทางกลของคอมโพสิต กับการเพิ่มขึ้นต่อไปใน A-CNFs เนื้อหาความต้านทานแรงดึงของภาพยนตร์คอมโพสิตค่อยๆลดลง แต่ยังคงสูงกว่าPVA ฟิล์มเก่าแก่ ระบุว่าความแข็งแรงของ CNFs มีขนาดเล็กกว่าที่ของ PVA เมทริกซ์เนื้อหาที่สูงมากเกินไปของ CNFs ไม่คาดว่าจะมีประสิทธิภาพในการเสริมสร้างภาพยนตร์คอมโพสิต แต่มันก็เป็นเจ Cai, et al / คาร์โบไฮเดรตลีเมอร์ 140 (2016) 238-245 243 รูป 5. ประสิทธิภาพทางกลของ A-CNFs @ PVA ภาพยนตร์คอมโพสิตที่สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงของเนื้อหาเส้นใย ไปได้ที่จะอ่อนแอสมบัติเชิงกลโดยรวมของภาพยนตร์คอมโพสิต มะเดื่อ. 5 ยังแสดงให้เห็นการลดลงของค่าความเครียดที่จุดหยุดพักหลังจาก CNFs ถูกชุบลงใน PVA เมทริกซ์ การลดลงที่ไม่คาดคิดในคราบมาจากผลกระทบจากความแข็งแกร่งของเส้นใยเซลลูโลส เพื่อเป็นการตรวจสอบผลกระทบของ CNFs ฝังเข้าไปในเมทริกซ์ในกลทรัพย์สินของภาพยนตร์คอมโพสิต, aCNFs @ PVA ได้ภายใต้การวิเคราะห์กลพลัง (DMA) มะเดื่อ. S7 (ในข้อมูลประกอบ) แสดงให้เห็นโมดูลัสการจัดเก็บ (E0) ของ A-CNFs @ PVA เป็นหน้าที่ของอุณหภูมิและเส้นใยเนื้อหา PVA บริสุทธิ์การศึกษาแสดงให้เห็นถึงพฤติกรรมกลทั่วไปของวัสดุพอลิเมอสัณฐาน ด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของกลุ่มตัวอย่าง E0 ลดลงเพราะการเคลื่อนไหวได้ง่ายขึ้นโซ่ลิเมอร์ที่อุณหภูมิสูง เมื่อเทียบกับ E0 ค่อนข้างต่ำของเรียบร้อย PVA ค่าเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญสำหรับภาพยนตร์คอมโพสิตเช่นผู้ที่มีเพิ่มมากขึ้น-CNF เนื้อหา การค้นพบนี้แสดงให้เห็นว่าการรวมตัวของเส้นใยนาโนชิดในเมทริกซ์ช่วยเพิ่มความแข็งและความร้อนความมั่นคง การเปลี่ยนแปลงของ Eo เป็นค่าที่สูงขึ้นอาจจะอธิบายได้ด้วยการเชื่อมต่อไฟเบอร์ / PVA ใกล้ชิดซึ่งบอกข้อ จำกัด กลเพื่อเมทริกซ์และลดการเคลื่อนย้ายและการเสียรูป ความสูงของยอดเขา Tani อย่างมีนัยสำคัญลดลงสำหรับภาพยนตร์คอมโพสิต CNFs @ PVA แสดงให้เห็นว่ารองรับผลกระทบลดลงกับการโหลดของ