천연 섬유 합성물이란 무엇입니까? 기본 사항, 응용 프로그램 및 미래 잠재력

개요

1. 소개

2. 천연 섬유 고분자 복합 재료

3. 천연 섬유

4. 고분자:열경화성 수지 및 열가소성 수지

5. 기본 특성

6. NFPC에 영향을 미치는 매개변수

7. NFPC 애플리케이션

8. 강제 입양 기능

9. 결론

소개

지난 몇 년 동안 재생 가능한 소스의 신제품에 대한 엄격한 소비자 인식. 그린 마케팅, 재활용에 대한 신선한 의견, 사회적 영향력, 인지적 가치의 변화는 소비자를 환경 친화적인 결과로 이끌었습니다. 특히, 복합 재료는 기존 제품을 개선 및 개조하고 지속 가능하고 책임감 있게 신제품을 출시하기 위해 개발 및 재설계되고 있습니다.

이 기사에서는 천연 섬유 폴리머 합성물과 관련하여 최근 발표된 동향과 천연 섬유, 폴리머의 특성 및 적용을 강조하는 폴리머에 대한 통찰력 제공

천연 섬유 폴리머 합성물

천연 섬유 폴리머 복합 재료(NFPC)는 고강도 천연 섬유가 내장된 폴리머 매트릭스로 구성된 복합 재료입니다.

복합재료의 천연 섬유

천연 섬유 식물, 동물 및 지질 학적 과정에 의해 생성됩니다. 섬유의 방향이 특성에 영향을 미치는 복합 재료의 구성 요소로 사용할 수 있습니다. 아래 표에서는 몇 가지 성공적인 천연 섬유 진화를 다루고 있으며 속성의 E-유리 섬유와 비교합니다.

합성물을 설계하는 동안 보강재의 선택은 가장 먼저 이루어져야 하는 중요한 결정 중 하나입니다. 응용 분야에 적합한 보강재를 선택할 때 천연 섬유가 전체 생산에 지속 가능성을 가져오기 때문에 요구 사항에 따라 제외될 때까지 실행 가능한 옵션으로 천연 섬유를 무시해서는 안 됩니다. 그러나 결정을 내리기 전에 고려해야 할 몇 가지 주요 속성이 있습니다. 아래 표에는 천연 섬유의 몇 가지 장점과 비교 단점이 강조되어 있습니다.

폴리머:열경화성 수지 및 열가소성 수지

또 다른 핵심 구성요소 NFPC는 천연 섬유를 결합하는 폴리머입니다. 일반적으로 구조용으로 사용되는 폴리머는 열가소성 수지와 열경화성 수지의 두 가지 주요 범주로 분류할 수 있습니다.

열가소성 수지 및 열경화성 중합체의 분자 구조

열가소성 매트릭스 재료의 구조는 1차원 또는 2차원 분자로 구성되어 있으므로 이러한 폴리머는 높은 열 범위에서 더 부드러워지고 냉각을 통해 특성이 롤백되는 경향이 있습니다.

한편, 열경화성은 열만을 사용하거나 열과 압력 및 광 조사를 사용하여 경화되는 고도로 가교된 중합체로 정의될 수 있습니다. 이 구조는 열경화성 폴리머에 원하는 궁극적인 특성을 맞추기 위한 높은 유연성, 뛰어난 강도 및 모듈러스와 같은 우수한 특성을 제공합니다.

열가소성 플라스틱은 널리 사용됩니다. 열경화성 폴리머는 화학 공정을 거치거나 소각하여 폐기해야 하는 반면 NFPC는 여러 번 재사용할 수 있기 때문에 사용됩니다.

기본 특성

속성 천연 섬유 복합 재료는 서로 다릅니다. 이전 보고서에 따르면 다양한 종류의 섬유, 소스 및 수분 조건으로 인해. NFPC의 성능은 기계적 구성, 미세 원섬유 각도, 구조, 결함, 셀 치수, 물리적 특성, 화학적 특성 및 섬유와 매트릭스의 상호 작용과 같은 요인에 따라 달라집니다.

구조 공학 적용을 위한 천연 섬유 복합 재료의 속성

시장에 나와 있는 모든 제품이 비슷하게 단점을 가지고 있기 때문에 천연 섬유 강화 고분자 복합 재료에도 단점이 있습니다. 천연섬유와 고분자 매트릭스 사이의 접합은 이들 두 상 사이의 화학구조 차이로 인해 고려되는 문제이다. 이는 NFPC의 인터페이스 동안 비효율적인 응력 전달을 초래합니다.

천연 섬유에는 하이드록실 그룹이라는 활성 그룹이 포함되어 섬유를 친수성으로 만듭니다. NFPCs는 천연 섬유의 수산기로 인해 친수성 천연 섬유와 소수성 고분자 매트릭스 사이에 약한 계면 결합이 발생합니다. 부드러운 기계적 및 물리적 특성을 가진 NFPC를 생산할 수 있습니다.

NFPC에 영향을 미치는 매개변수

다양한 요인으로 NFPC의 특성과 성능에 영향을 미칩니다. 천연 섬유의 친수성 특성과 섬유 부하도 복합 특성에 영향을 미칩니다. 일반적으로 NFPC의 우수한 특성을 얻으려면 높은 섬유 부하가 필요합니다.

NFPC 구성 요소의 열 분해 범위 및 복합 구성 요소의 특성에 대한 후속 효과

일반적으로 섬유 함량이 증가하면 복합 재료의 인장 특성이 향상됩니다. 복합 재료의 특성과 표면 특성에 상당한 영향을 미치는 또 다른 중요한 요소는 활용되는 공정 매개변수입니다. 합성물 생산의 최상의 속성을 얻으려면 적절한 공정 기술과 매개변수를 엄격하게 선택해야 합니다. 천연 섬유의 화학적 조성은 또한 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌 및 왁스의 백분율로 표시되는 복합 재료의 특성에 상당한 영향을 미칩니다.

NFPC 애플리케이션

이 섹션에서 , 천연 섬유가 이미 사용되고 있는 응용 분야, 사용될 수 있는 분야, 다양한 산업 분야에 걸친 응용 분야의 미래가 제시되고 논의됩니다.

자동차 산업

자동차에서 업계에서 NFPC 복합 재료는 주요 구조 구성 요소가 아니기 때문에 차량의 측면 및 전면 패널에 적합합니다. NFPC 합성물이 이러한 구성 요소의 기존 유리 섬유 합성물과 알루미늄을 대체할 때 차량의 비용과 무게를 부분적으로 줄일 수 있습니다.

토목 공학 산업

천연 섬유- 주거용 주택용 시멘트 복합 재료는 사이딩 및 지붕과 같은 외부 용도로 제한되었습니다. 풍화 공격을 피하기 위해 이러한 구조물에 추가 보호 코팅 재료가 필요합니다.

채용을 위한 강제 기능

다양한 산업 자동차, 에너지, 건설 및 항공우주 산업이 사회와 정부로부터 보다 환경 친화적인 제품을 만들고 화석 연료에 대한 의존도를 줄여야 하는 과제를 안고 있기 때문입니다. 이러한 관점에서 유럽연합 집행위원회는 2005년 차량 중량 기준으로 자동차 재사용 가능성을 85%까지 향상시키기 위해 "유럽 지침 2000/53/EG"를 시행했습니다. 이 비율은 2015년까지 95%로 확대되었습니다.

이러한 유형의 목록화는 천연 섬유 복합 재료를 채택하는 중요한 원동력입니다. 천연 섬유는 이 시나리오에서 사회경제적 및 환경적 문제를 해결하는 산업에 매력적인 옵션입니다.

천연 섬유 복합 재료 응용 프로그램

또한 천연 섬유의 사용은 농촌 및 저개발 지역에서 고용 기회를 창출하여 유엔의 실현 가능한 개발 목표, 즉 빈곤 감소, 포괄적이고 지속 가능한 산업화 창출, 혁신 촉진, 지속 가능한 도시 및 커뮤니티 만들기를 달성하는 데 도움이 됩니다. , 책임 있는 생산 및 소비. 따라서 천연 섬유는 우리 사회의 사회경제적 발전에 중요한 역할을 할 것입니다.

결론

NFPC의 잠재적 적용

출처

[1] 구조 공학 응용을 위한 천연 섬유 복합 재료의 특성

[2] 천연 섬유 복합 재료 및 그 응용:검토

Addcomposites 정보

복합체 추가 AFP(Automated Fiber Placement) 시스템 제공업체입니다. AFP 시스템은 열경화성 수지, 열가소성 수지, 건식 섬유 배치 또는 3d 프린터와 함께 작업하기 위해 월 단위로 대여할 수 있습니다.