エアープラズマ処理による天然長繊維強化ポリ乳酸樹脂複合材料の高性能化

空气等离子体处理提高天然长纤维增强聚乳酸树脂复合材料的性能

• 批准号: 18860077
• 负责人: 田中 達也
• 金额: $ 1.57万
• 依托单位: Doshisha University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18860077/
• 关键词: 環境適合型材料; 長繊維ペレット; ポリ乳酸(PLA); 水分量; 加水分解; 機械的特性; 耐熱性; 射出成形; 天然繊維; 表面改質; プラズマ処理; 衝撃強度; PET繊維

平成19年度の成果として,天然繊維(ジュート繊維)中の含水分がポリ乳酸樹脂の加水分解にどのように影響しているかを調べた.その結果,ポリ乳酸樹脂との複合化前のジュート繊維の乾燥状態および造粒(ペレット)後の乾燥条件によって含水分量は変化し,ペレット含水分量と射出成形後のポリ乳酸の分子量には負の相関があり,射出成形での可塑化中にも加水分解によるポリ乳酸の劣化(生分解)が進んでいることが明らかになった.また,ポリ乳酸の分子量低下は機械的特性も低下させ,ジュート繊維で強化させているにも関わらずペレット時の含水分量が1wt%を超えると分子量が半減し,元のポリ乳酸ペレット(分子量が低下していない状態)で射出成形した機械的特性の結果よりも低くなった.さらに,成形品中でも天然繊維内部に抜けきらない水分が残存すると,成形品の乾燥によっても変形と同時にポリ乳酸の分子量は低下することが分かり,ペレットにするまでの段階で如何に繊維内部の水分を除去できるかが,機械的特性向上の課題であり,繊維内部の水分が抜け易い構造の長繊維ペレットが有効であることを示した.一方,上記結果よりペレット製造時のエアープラズマ処理およびエアーブロー処理によるオンラインでジュート繊維内部の含水分率を1wt似下に除去することは極めて困難であった.オフラインでの熱風乾燥および誘導加熱によってジュート繊維は短時間で繊維内部まで水分除去に効果があることが分かったが,紡績糸の供給形態であるボビン状(紙管に巻かれた状態)では,加熱時間の増加と共に熱が中心部に蓄積され繊維が熱劣化し,ジュート繊維の加熱方法に課題を残した.エアープラズマ処理による界面改質の効果の有無に関しては,含水分の影響が極めて大きいためその傾向は見出せなかった.しかし,ジュート繊維との複合化によりポリ乳酸の耐熱性に向上は見られた.

The result of FY2019 is the water-containing lactic acid resin in the natural vitamin (ジュート繊vit), which is hydrolyzed by adding water. Influence on the results of しているかをadjusted べた.その, ポリlactic acid resin とのbefore compounding のジュート繊dimensional のdry state および granulation (ペレThe drying conditions after injection molding, the moisture content of the injection molding, the moisture content of the injection molding, and the molecular weight of the lactic acid after injection molding are negative. Related があり, Injection molding でのPlasticization にもAdd water to decompose によるポリLactic acid のdegradation (raw decomposition) が入んでいることが明らかになった.また, ポリlactic acid の molecular weight low は mechanical properties も low さ せ, ジ ュ ー ト繊 dimensional で strengthening さ せ て い る に も OFF わらずペレット时のMoisture contentが1wt%をSuper えるとMolecular weight がHalf reductionし, Yuanのポリlactic acid ペレット(Molecular weight がlowしてThe characteristics of the injection molding machine are: the result of the injection molding machine is the low density and the natural dimensional internal structure of the molded product. The remaining moisture of the molded product is reduced, and the molded product is dried and reshaped. At the same time, the molecular weight of the lactic acid is reduced and the molecular weight of the lactic acid is reduced. , How to remove the moisture inside the dimensional space in each step, and how to improve the characteristics of the machine. The internal moisture of the dimensional structure is long and the dimensional dimensional structure is effective and effective. On the one hand, the above results are made by よりペレット时のエアープラズマtreatment およびエアーブローtreatment によるオンラインでジュート繊dimensional internal moisture content を1wt is similar Next, it is difficult to remove the することは极めてであった.オフラインでのhot air drying およびinduced heating によってジュート繊dimensional は short The effect of removing moisture inside the dimension of time is divided into two parts, and the supply form of the spinning material is in the form of a paper tube.かれた)では, the heating time is increased, the central part of the heat is accumulated, the heat is degraded, and the heating method of the ジュート繊dimensional is heated Topic: を residual material. エアープラズマtreatment: によるThe effect of interface modification, the presence or absence of the effect, the influence of moisture content, the influence of the moisture content, the effect of the interface modification, the effect of the moisture content, the effect of the large きいためその tendencies は见出せなかった.しかし, ジュート繊dimensional との compound によりポリlactic acid のheat resistance にUPは见られた.

项目成果

Development of Long Jute Fiber Reinforced Thermoplastic Pellets for Injection Molding

用于注塑成型的长黄麻纤维增强热塑性颗粒的开发

• 发表时间: 2007
• 期刊: 3^<rd> Wood Fibre Polymer Composites International Symposium 3^<rd>
• 作者: Takayasu Fujiura;Tatsuya Tanaka etc.
• 通讯作者: Tatsuya Tanaka etc.

Influence of moisture in the mechanical properties of long jutef iber reinforced polylactic acid"

水分对长丝增强聚乳酸力学性能的影响"

• 发表时间: 2007
• 作者: T.TANAKA;Y.TMATDA;T.FUJII;K.SAKAMOTO
• 通讯作者: K.SAKAMOTO

ジュート長繊維強化ポリ乳酸ペレットを射出成形した複合材の機械的特性評価

黄麻长纤维增强聚乳酸颗粒注射成型复合材料力学性能评价

• 发表时间: 2007
• 期刊: 強化プラスチックス 53巻9号
• 作者: 藤浦 貴保;田中 達也;今井 田豊
• 通讯作者: 今井 田豊

How to improve mechanical properties of polylactic acid with bamboo fibers

• DOI: 10.1007/s10853-007-1994-y
• 发表时间: 2008-01-01
• 期刊: JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE
• 影响因子: 4.5
• 作者: Tokoro, Ryoko;Vu, Duc Minh;Fujiura, Takayasu
• 通讯作者: Fujiura, Takayasu

ジュート長繊維強化ポリ乳酸の機械的特性に及ぼす水分の影響

水分对黄麻长纤维增强聚乳酸力学性能的影响

• 发表时间: 2007
• 作者: 田中 達也;今井 田豊;菊池 直樹;藤浦 貴保;坂本 佳直美
• 通讯作者: 坂本 佳直美