Ảnh hưởng của nồng độ nhựa và nhiệt độ ép đến tính chất cơ lý của compozit từ bã mía và phenol formaldehyde
DOI:
https://doi.org/10.55250/Jo.vnuf.15.5.2026.123-131Từ khóa:
Composite bã mía, độ ổn định kích thước, MOR, nhiệt độ ép, nhựa phenol formaldehyde, nồng độ nhựaTóm tắt
Bã mía là phụ phẩm nông nghiệp sau khi ép lấy nước, có hàm lượng xenlulo cao, có khả năng phân hủy sinh học, do đó bã mía được xem là nguồn nguyên liệu tiềm năng để sản xuất vật liệu compozit. Tuy nhiên, do bản chất ưa nước của sợi bã mía, nên compozit từ bã mía thường có độ ổn định kích thước kém. Trong nghiên cứu này, compozit từ bã mía và nhựa phenol-formaldehyde (PF) được tạo ra bằng phương pháp ngâm tẩm kết hợp với ép nhiệt, nhằm cải thiện tính chất cơ lý của vật liệu. Các chỉ tiêu đánh giá bao gồm: khối lượng riêng, độ trương nở chiều dày, độ hút nước (sau 2 giờ, 24 giờ và 7 ngày) và độ bền uốn tĩnh (MOR). Kết quả nghiên cứu cho thấy các tính chất của compozit được cải thiện rõ rệt khi tăng nồng độ nhựa và điều chỉnh nhiệt độ ép phù hợp. Cụ thể, tại nồng độ nhựa 30% và nhiệt độ ép 180oC, vật liệu đạt giá trị tối ưu về khối lượng riêng, độ trương nở chiều dày và độ hút nước; trong khi đó, độ bền uốn tĩnh cao nhất đạt được tại nhiệt độ ép 165oC. Những kết quả này gợi ý tiềm năng sử dụng bã mía như một nguồn nguyên liệu tái tạo trong phát triển vật liệu compozit thân thiện với môi trường.
Tài liệu tham khảo
[1]. Y. R. Loh, D. Sujan, M. E. Rahman & C. A. Das (2013). Sugarcane bagasse—The future composite material: A literature review. Resources, Conservation and Recycling. 75: 14–22.
DOI: 10.1016/j.resconrec.2013.03.002.
[2]. Maneesh Tewari, V. K. Singh, Prakash Chandra Gope & Arun Kumar Chaudhary (2012). Evaluation of Mechanical Properties of Bagasse-Glass Fiber Reinforced Composite. J. Mater. Environ. Sci. 3(1): 171–184.
[3]. Peyman Ahmadi, Davood Efhamisisi, Marie-France Thévenon, Hamid Zarea Hosseinabadi, Reza Oladi & Jean Gerard (2024). Chemically Modified Sugarcane Bagasse for Innovative Bio-Composites. Part One: Production and Physico-Mechanical Properties. Journal of Renewable Materials. 12(10): 1715–1728. DOI: 10.32604/jrm.2024.054076.
[4]. Roopa Prabhu, Sharad Ganesh, G. T. Mahesha & K. Subrahmanya Bhat (2022). Physicochemical characteristics of chemically treated bagasse fibers. Cogent Engineering. 9(1): 2014025.
DOI: 10.1080/23311916.2021.2014025.
[5]. S. K. Acharya, P. Mishra & S. K. Mehar (2011). Effect of surface treatment on the mechanical properties of bagasse fiber reinforced polymer composite. BioResources. 6(3): 3155–3165.
[6]. Jane M. F. Paiva & E. Frollini (2002). Sugarcane bagasse reinforced phenolic and lignophenolic composites. Journal of Applied Polymer Science. 83(4): 880–888. DOI: 10.1002/app.10085.
[7]. Yanru Xu, Lifang Guo, Haonan Zhang, Huamin Zhai & Hao Ren (2019). Research status, industrial application demand and prospects of phenolic resin. RSC Advances. 9(50): 28924–28935. DOI: 10.1039/C9RA06487G.
[8]. Nor Azlina Ramlee, Mohammad Jawaid, Edi Syams Zainudin & Shaikh Abdul Karim Yamani (2019). Tensile, physical and morphological properties of oil palm empty fruit bunch/sugarcane bagasse fibre reinforced phenolic hybrid composites. Journal of Materials Research and Technology. 8(4): 3466–3474. DOI: 10.1016/j.jmrt.2019.06.016.
[9]. Nguyễn Minh Ngọc & Vũ Mạnh Tường (2017). Nghiên cứu một số tính chất vật lý của compozit từ gỗ Bồ đề (Styrax tonkinensis) và nhựa phenol formaldehyde. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Lâm nghiệp. 1: 61–68.
[10]. Vũ Mạnh Tường, Nguyễn Minh Hùng & Trịnh Hiền Mai (2024). Báo cáo khoa học, Nội dung 3.2 - Xây dựng quy trình công nghệ chế tạo vật liệu compozit từ keo PF và tre làm tấm lót đường. Đề tài “Nghiên cứu chếtạo vật liệu composite tấm lớn từ nhựa Phenol Formaldehyde (PF) và tre làm nguyên liệu cho đóng tàu cá vỏ gỗ và tấm lót đường. ĐTĐL.CN-03/24. 2024
[11]. Taghi Tabarsa, Alireza Ashori & Maria Gholamzadeh (2011). Evaluation of surface roughness and mechanical properties of particleboard panels made from bagasse. Composites Part B: Engineering. 42(5): 1330–1335. DOI: 10.1016/j.compositesb.2010.12.018.
[12]. Deepa G. Devadiga, K. Subrahmanya Bhat & G. T. Mahesha (2020). Sugarcane bagasse fiber reinforced composites: Recent advances and applications. Cogent Engineering. 7(1): 1823159.
DOI: 10.1080/23311916.2020.1823159.
[13]. Ayyanar Athijayamani, Balasubramaniam Stalin, Susaiyappan Sidhardhan & Azeez Batcha Alavudeen (2016). Mechanical properties of unidirectional aligned bagasse fibers/vinyl ester composite. 36(2): 157–163. DOI: 10.1515/polyeng-2014-0325.
[14]. Wei-Shu Lin & Wen-Jau Lee (2018). Influence of curing temperature on the bonding strength of heat-treated plywood made with melamine-urea-formaldehyde and phenol–formaldehyde resins. European Journal of Wood and Wood Products. 76(1): 297–303. DOI: 10.1007/s00107-016-1154-7.
