Cellulose oxalates in biocomposites

Abstract: Under de senaste åren, på grund av överanvändningen av icke förnybara resurser har den ekologiska miljön på jorden påverkats allvarligt. I takt med detta ökade oron bland människor om att resurserna skulle ta slut. Därför är det nödvändigt att utveckla och använda mer miljövänliga förnybara resurser. Ett av dessa alternativ är cellulosabaserat material, vilket är ett utmärkt val. Vanligtvis består cellulosabaserat material av ett förstärkande material (cellulosafiber) och en matris (polymer eller metall). Dock bör kompatibiliteten mellan cellulosamaterialet och polymermatrisen ses över, eftersom generellt är kompatibiliteten mellan de låg. I detta projekt studerades olika metoder för att förbättra kompatibiliteten mellan cellulosamaterialet och polymermatrisen. Två cellulosamaterial (mikrokristallin cellulosa (MCC) och cellulosaoxalat (COX)) behandlades med olika modifieringsmetoder för att förbättra kompatibiliteten och gränssnittsinteraktionen mellan materialen. För att modifiera MCC och COX användes bland annat kulmalning, vatten som dispergeringsmedel, förestring av cellulosafibrerna med oljesyra under olika reaktionstider (6, 18, respektive 48 timmar), samt att tillsätta ett kompatibiliseringsmedel, maleinsyraanhydrid-ympad polypropylen (MAPP), i olika halter (1% respektive 2%). För att framställa kompositproverna användes extrudering och formsprutning. Dragprovning genomfördes för att testa de mekaniska egenskaperna hos proverna. Ytterligare karakteriseringsanalyser som utfördes på de olika cellulosapulvren var kontaktvinkeln (CA), svepelektronmikroskopi (SEM), infrarödspektroskopi (FTIR), och röntgendiffraktion (XRD). Resultatet från dragprovningen visade att COX-proverna med 1% MAPP som kompatibilisator gav den högsta draghållfastheten och Youngs modul av alla kompositproverna som producerades i detta exjobb. Användningen av MAPP som kompatibiliseringsmedel visade ett bättre resultat än de andra undersökta metoderna för att förbättra kompatibiliteten mellan den hydrofila ytan på MCC/COX och den hydrofoba ytan på polymermatrisen. Att använda MAPP som kompatibilisator bör prioriteras vid tillverkningen av kompositmaterial.