Nghiên cứu vật liệu composite thân thiện môi trường từ sợi cuống dừa nước và nhựa polyethylene tỷ trọng cao tái chế

Abstract

Vật liệu composite nền polyethylen tỷ trọng cao tái chế (r-HDPE) gia cường bằng sợi cuống dừa nước (Nypa fruticans flower stalk - NFFS) được chế tạo bằng phương pháp ép nóng. Đầu tiên, các sợi sau khi tách từ NFFS được xử lý hoá học và ép tạo tấm sợi ngẫu nhiên. Tiếp theo, thùng nhựa từ HDPE được thu gom, rửa sạch, cắt nhỏ, và ép nóng để tạo tấm phẳng mỏng. Cuối cùng, tấm composite được tạo hình từ các lớp nhựa và sợi xen kẽ nhau. Cấu trúc và thành phần sợi NFFS trước và sau xử lý hoá học lần lượt được quan sát qua ảnh SEM và phân tích qua TGA. Ảnh hưởng của tỷ lệ thể tích sợi NFFS đến độ co ngót, độ bền kéo, độ bền uốn, và độ bền va đập cũng được khảo sát. Kết quả là sợi NFFS có hàm lượng cellulose ~34% với các vi sợi xếp song song. Điều thú vị là sợi NFFS không có lỗ rỗng to ở trung tâm đã tạo nên khác biệt lớn về cơ tính so với một số sợi thực vật khác. Cơ tính của vật liệu đạt cao nhất ở tỷ lệ thể tích sợi 60%, có độ bền kéo ~45 MPa, độ bền uốn ~46  MPa, và độ bền va đập ~19 KJ.m-2. Như mong đợi, kết quả này cao hơn gần gấp đôi so với kết quả cơ tính của vật liệu composite từ sợi xơ dừa ở cùng điều kiện.