Modetechnologie und Textiltechnik

Herstellung von chemisch modifiziertem Jutegewebe und nassgelegtem Vliesverbundstoff aus glasfaserverstärktem Polycaprolacton

Ajoy Roy, Fahad Halim

In den letzten Jahrzehnten hat die wissenschaftliche Forschung der Entwicklung von biobasierten Polymerverbundstoffen mehr Aufmerksamkeit gewidmet, da sowohl erdölbasierte Füllstoffe als auch Polymermatrizen in großem Umfang zur Herstellung von Polymerverbundstoffen verwendet werden. In dieser Studie wurde die hohe Feuchtigkeitsaufnahmefähigkeit von Zellulose-Jutefasern als erheblicher Nachteil für jutebasierte Anwendungen herausgestellt. Ziel dieser Studie war es, dieses Problem zu reduzieren und eine bessere Grenzflächenhaftung zu entwickeln: hydrophobe, nassgelegte PP-Glasfasermatten mit Polycaprolacton als Matrix. Jute-Vliesstoffe wurden in unbehandelte, mit Silan, Alkali und Silan-Alkali kombinierte, modifizierte und anschließend mit einer Polycaprolacton-Lösung (PCL) vermischte Stoffe eingeteilt. Die Herstellung des Verbundstoffs erfolgte nach der Sandwich-Methode mit unterschiedlichen Heißpresszeiten, Drücken und Temperaturen zur Ermittlung eines wichtigen Fertigungsparameters. Daher wurden Untersuchungen mechanischer Eigenschaften wie Zugfestigkeit und Schlagfestigkeit durchgeführt, um die Folgen der chemischen Behandlung des Jutevlieses zu ermitteln. Die Ergebnisse zeigten eine Verbesserung der Zugfestigkeit und des Elastizitätsmoduls um 48,38 %, 32,04 % und eine um 39,58 % verringerte Schlagfestigkeit bei mit Alkalisilan kombiniert behandelten Verbundwerkstoffen im Vergleich zu unbehandelten optimierten Verbundwerkstoffen. Das Rasterelektronenmikroskop (REM) wurde zur Darstellung der Grenzflächenhaftung zwischen Faser und Polymermatrix verwendet. Darüber hinaus zeigten weitere Untersuchungen, dass durch die kombinierte Behandlung von mit Alkali und Silan optimierten Verbundwerkstoffen die thermogravimetrische (TGA) Stabilität im Vergleich zu anderen Verbundwerkstoffen deutlich verbessert wurde.