3.1.1.Đặc điểm của xơ
Đường kính xơ thể hiện kích thước ngang của xơ. Trong mỗi loại vật liệu đường kính xơ có thể có nhiều kích cỡ khác nhau. Do tiết diện các xơ không đồng nhất nên đường kính xơ khơng đo theo phương pháp trực tiếp mà suy luận từ ảnh chụp SEM của nó trên mẫu.
a-Đường kính xơ đơn trong mẫu tấm xơ dừa
b-Ảnh tiết diện ngang của xơ dừa [9]
Hình 3.1. Đường kính xơ dừa
Qua ảnh chụp (a) mẫu thử nghiệm cho thấy các xơ có đường kính nằm trong khoảng 100-200 µm.
Qua ảnh chụp (b) [10] cho thấy mặt cắt ngang của xơ dừa có hình bầu dục, bên trong có các khoang khơng khí nhỏ, gần trung tâm của sợi là ống rỗng lớn. Các khoang rỗng này làm tăng không gian chứa khơng khí và làm giảm khối lượng thể tích của nó. Cấu trúc này cho thấy xơ dừa là một loại vật liệu có hệ số dẫn nhiệt thấp hay khảnăng cách nhiệt cao.
Chiều dài xơ: là khoảng cách lớn nhất giữa hai đầu xơ ở trạng thái kéo căng. Việc phân tích và đo chiều dài xơ từ tấm cách nhiệt gặp rất nhiều khó khăn vì có nhiều xơ đã bịđứt trong q trình gia cơng, vì vậy nó được xác định một cách tương
TẠ THỊ THÚY DIỄM Trang 47 KHÓA 2012B
đối bằng cách gỡ cẩn thận 10 xơ và lấy giá trị trung bình. Kết quảđo chiều dài được đưa ra trong bảng 3.1
Hình 3.2. Ảnh chụp trạng thái 10 xơ đơn được gỡ ra từ tấm xơ dừa Bảng 3.1: Kết quả chiều dài xơ trong thảm xơ dừa
TT mẫu Chiều dài xơ L (mm) Sai lệch với LTB (%)
1 17,5 28,67 2 15,2 11,76 3 14,8 8,82 4 14,3 5,14 5 13,6 0 6 13,7 0,73 7 10,8 -20,58 8 12,2 -10,29 9 12,5 -8,08 10 11,4 -16,17 TB 13,6
TẠ THỊ THÚY DIỄM Trang 48 KHÓA 2012B
Kết quả trong bảng cho thấy, chiều dài xơ dừa trên thảm mẫu nằm trong khoảng 10,8 ÷ 17,5 (mm). Trong 10 xơ được xem xét thì sự khác biệt của chiều dài so với chiều dài trung bình của chúng nằm trong khoảng -20,58 ÷28,67 % cho thấy độđồng đều của xơ thấp.
3.1.2. Sự phân bố các xơ trong thảm xơ
Sự phân bố của xơ trong vật liệu cũng là một yếu tố cần quan tâm. Trong tấm vật liệu, các xơ có thể phân bố song song hay ngẫu nhiên tùy thuộc vào công nghệ và nguyên liệu sản xuất. Theo thơng tin của nhà cung cấp thì tấm xơ dừa mẫu được sản xuất theo công nghệtương tự sản xuất vải không dệt, với phương thức liên kết xuyên kim kết hợp với phun keo bề mặt để vừa liên kết chặt giữa các lớp, vừa dính kết một phần các xơ trên bề mặt giúp cho kết cấu tấm xơ chặt chẽhơn.
Hình 3.3. Bề mặt tấm thảm xơ dừa
Nhìn vào ảnh chụp bề mặt tấm thảm xơ dừa có thể nhận thấy, các xơ có chiều dài khá lớn. Những xơ ở lớp ngoài cùng tạo nên các đoạn nổi dài. Nếu khơng có sự liên kết bổ sung bằng keo thì các xơ này sẽ dễ dàng bị bóc tách khỏi thảm khi bị tác động ngoại lực. Tuy nhiên nhà sản xuất đã loại bỏ được hạn chế này bằng cách phun keo cho lớp bề mặt để liên kết các đoạn nổi dài này vào các lớp xơ bên
TẠ THỊ THÚY DIỄM Trang 49 KHÓA 2012B
trong đã được liên kết hình học trong cấu trúc thảm. Sau khi phun keo, thảm xơ được cán nóng đề đóng rắn keo, đồng thời làm chắc các mối liên kết của xơ lớp mặt ngồi. Keo thừa và một số điểm có liên kết keo vẫn cịn có thể nhận ra trên ảnh SEM của hình 3.4; 3.5.
Hình 3.4. Cấu trúc bề mặt tấm thảm xơ dừa
Công nghệ sản suất tuy làm cho kết cấu của tấm thảm chặt chẽ song lại làm cho nó mất đi hầu hết tính đàn hồi của thảm theo phương chiều dày.
Nhờ công nghệ sản xuất xuyên kim kết hợp cán keo, nên các xơ trong thảm xơ dừa này được phân bố ngẫu nhiên và được coi là đồng nhất theo phương dọc và ngang của thảm. Sự phân bố ngẫu nhiên đã tạo ta nhiều khoảng trống trong cấu trúc của thảm. Đặc điểm của các lỗ rỗng này được thể hiện trong hình 3.4; 3.5.
TẠ THỊ THÚY DIỄM Trang 50 KHĨA 2012B
Hình 3.5. Lỗ rỗng trong cấu trúc của thảm xơ dừa mẫu
Qua phân tích kết quả chụp SEM cho thầy rằng tấm vật liệu xơ dừa có cấu trúc rỗng xốp, các xơ phân bố ngẫu nhiên, kích thước các xơ khơng đồng đều. Cấu trúc này sẽđược nghiên cứu tính dẫn nhiệt ở phần sau.