CHƯƠNG 1 LÝ THUYẾT TỔNG QUAN
1.2. COMPOSITE SỢI TỰ NHIÊN
1.2.2. Đặc điểm, tính chất của composite sợi tự nhiên
Composite được quan tâm nhiều vì loa ̣i vâ ̣t liê ̣u này kết hợp được ưu điểm các vật liê ̣u thành phần mà không tìm thấy được trong tự nhiên. Composite từ polyme gia cường sợi tự nhiên bắt đầu với nền nhựa phenolic năm 1908, sau đó mở rô ̣ng sang nhựa urea và melamine và đi vào thương ma ̣i vào những năm 1940 với sợi thủ y tinh gia cường trong nhựa polyester không no.
Tuy nhiên, các nghiên cứu hiê ̣n nay đang chứng minh khả năng ca ̣nh tranh của sợi tự nhiên so với sợi thủy tinh trong mô ̣t số ứng du ̣ng nhất đi ̣nh. Mă ̣c dù đô ̣ bền kéo và modulus của sợi tự nhiên thấp hơn so với sợi thủy tinh nhưng khối lượng riêng củ a sợi tự nhiên (≈1.4 g/cm3) bé hơn nhiều so với sợi thủy tinh (2.5 g/cm3). Do vậy, đô ̣ bền riêng và modulus riêng của sợi tự nhiên có thể tương đương với sợi thủ y tinh, điều này có ý nghĩa trong các ứng du ̣ng yêu cầu vật liệu nhe ̣. Hơn nữa, sợi tự nhiên la ̣i thân thiê ̣n mơi trường và an tồn với sức khỏe con người hơn so với sợi thủy tinh. Trong các loa ̣i polymer composite gia cường sợi tự nhiên hiê ̣n nay, nhựa nhiê ̣t dẻo bắt đầu được sử du ̣ng phổ biến hơn do đô ̣ thân thiê ̣n môi trường nhờ khả năng tái chế cũng như điều kiê ̣n gia công thích hợp với các loa ̣i sợi tự nhiên (<200oC). Composite nhựa nhiê ̣t dẻo gia cường sợi tự nhiên (NFTC) được xếp vào
một số những loa ̣i “composite xanh” đang được nghiên cứu sử du ̣ng rất nhiều.
Hình 1.11. Tam giác hịa bình xanh
Trong polymer nhiệt dẻo, polyolefin (như PE, PP) được coi là polymer có đô ̣ thân thiện môi trường cao, chỉ đứng sau polymer sinh ho ̣c (hình 1.11). Vì vâ ̣y, polyolefin được dùng nhiều nhất trong các composite sợi tự nhiên. Trong ứng du ̣ng nhựa gỗ, polyolefin chiếm đến 79% tổng số các loa ̣i nhựa nhiê ̣t dẻo được sử dụng (Hình 1.12).
Nguồn: International Wood Composite Symposium 4/7/05
Hình 1.12. Nhựa nền dùng cho composite [27]
nhựa nền mỏng, do vâ ̣y đô ̣ hút nước của composite giảm xuống, kích thước được ổn đi ̣nh hơn, khả năng chống la ̣i vi sinh vâ ̣t cũng cao hơn. Do tỷ tro ̣ng của sợi thấp hơn so vớ i sợi thủy tinh, composite ta ̣o thành có khối lượng riêng thấp và đô ̣ bền riêng cao. Đồng thời composite sợi tự nhiên còn có khả năng tái chế và phân hủy sinh học sau khi sử du ̣ng. Bên ca ̣nh phương diê ̣n thẩm mỹ với sản phẩm ta ̣o thành đồng đều, kích thước chính xác, composite sợi tự nhiên còn mang la ̣i lợi ích về kinh tế vớ i giá thành thấp hơn so với sợi thủy tinh và các loa ̣i đô ̣n khác, nguồn nguyên liê ̣u cũng dồi dào, sẵn có.