外文翻譯---綜述菠蘿葉纖維，劍麻纖維及其生物復(fù)合材料

1、<p><b>　　外文翻譯（一）</b></p><p>　　綜述菠蘿葉纖維，劍麻纖維及其生物復(fù)合材料</p><p><b>　　1．簡(jiǎn)介</b></p><p>　　當(dāng)今對(duì)聚合物的科技領(lǐng)域的研究已經(jīng)集中在發(fā)展中的塑膠，紙張，粘著劑，織物纖維，復(fù)合物，混合物及其他許多來(lái)自可持續(xù)發(fā)展資源的工業(yè)品。大多數(shù)為可再生

2、農(nóng)業(yè)污染和木質(zhì)纖維材料。新一代的既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保的材料和復(fù)合物正在被考慮應(yīng)用到汽車(chē)行業(yè)，建筑，家具以及包裝業(yè)。隨著越來(lái)越強(qiáng)的環(huán)境保護(hù)意識(shí)，新規(guī)則和遍及全球的生物生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的調(diào)節(jié)正在挑戰(zhàn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)，學(xué)術(shù)環(huán)境，政府和農(nóng)業(yè)。在過(guò)去的幾年之間，天然化合物纖維有了一個(gè)戲劇性般的增長(zhǎng)。天然纖維的最新進(jìn)展，遺傳工程及復(fù)合物科學(xué)為來(lái)自可再生資源的改良材料提供了意義重大的機(jī)會(huì)并且為全球可持續(xù)發(fā)展提供了強(qiáng)大的支持[1,2]。 </p><p&g

3、t;　　使用了纖維素，木材，麻纖維，洋麻,大麻纖維，椰皮纖維，波羅麻，鳳梨纖維等等的天然纖維材料的復(fù)合物的潛能，比如能加強(qiáng)纖維們的熱塑性并且熱塑性塑料樹(shù)脂由于去自身的極好的特殊性能引起了世界各地的科學(xué)家極大的注意。一些調(diào)查者[3-9]已經(jīng)為天然纖維素復(fù)合物的多元應(yīng)用整理并統(tǒng)計(jì)了它的性能。聚合復(fù)合材料已經(jīng)被發(fā)展成使用為長(zhǎng)短纖維，碎片，薄片，線狀，木漿纖維和木粉等等。Mohanty和Misra[10]已經(jīng)再一次審查了黃麻熱固性材料，熱成塑性

4、體和橡膠復(fù)合物同時(shí)Bledzki和Gassan再一次審查了聚合物加強(qiáng)細(xì)胞膜質(zhì)纖維素[11]的性能。最近，菠蘿麻纖維素及其復(fù)合物已被Lietal[12]再一次審閱。</p><p>　　通過(guò)嵌入天然強(qiáng)化纖維列如亞麻，大麻，苧麻，黃麻等等到來(lái)自細(xì)胞膜質(zhì)，淀粉，乳酸等等的生物聚合物母體材質(zhì)的衍生物中。被稱為生物復(fù)合材料的新強(qiáng)化纖維材料已被制造出來(lái)且待改良[13-20]。包含了天然纖維素和生物降解材質(zhì)生物復(fù)合材料已在建筑

5、材料應(yīng)用方面獲得專(zhuān)利[21]。那些材料包含天然天然纖維包含例如亞麻，大麻，苧麻，菠蘿麻或黃麻，例如細(xì)胞膜質(zhì)二醋酸鹽的生物分解母體，或者某個(gè)淀粉衍生物。Mohantyetal[22-23]等人已經(jīng)報(bào)告了各種表面修飾對(duì)黃麻復(fù)合纖維性能的影響。Avella 和dell’Erba[24]在報(bào)告中指出木質(zhì)秸稈纖維素漸漸地讓人們對(duì)這些復(fù)合物期望良好的機(jī)械性能。來(lái)自黃麻的生物復(fù)合材料和合成生物可降解塑料以及聚酯酰胺也同樣被報(bào)告了[25]。一種三角測(cè)量

6、法——高效的生物纖維表面處理，基本改良，以及選擇加工技術(shù)已被鎖定[26-36]在設(shè)計(jì)生物復(fù)合材料更優(yōu)良的物理力學(xué)性能中。</p><p>　　提供廉價(jià)的天然木質(zhì)纖維素，列如在熱帶國(guó)家的菠蘿葉纖維和劍麻為探索利用廉價(jià)的生物合成降解材料復(fù)合物的多元應(yīng)用的肯能性提供了一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的機(jī)會(huì)。使用這些強(qiáng)化纖維聚合復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn)列舉如下：低密度，低成本，天然無(wú)摩擦，高填補(bǔ)性能，低能耗，高性能，生物降解性，和以新一代的農(nóng)村/農(nóng)業(yè)

7、為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)。這些天然纖維的結(jié)構(gòu)和性能取決于幾個(gè)因素，如年齡，來(lái)源，微纖維，直線度，直徑和化學(xué)成分。由于該纖維的截面太小且不能直接應(yīng)用在工程應(yīng)用中，他們被嵌入在基質(zhì)材料中從而形成纖維復(fù)合材料。矩陣作為粘結(jié)劑將纖維素們結(jié)合在一起并轉(zhuǎn)移負(fù)荷給纖維素們。為了發(fā)展和促進(jìn)這些天然纖維及其復(fù)合材料，有必要了解他們的物理-力學(xué)性能。關(guān)于這些天然纖維結(jié)構(gòu)和性能的一些報(bào)告已發(fā)表，但在這一領(lǐng)域大量的研究仍然需要。</p><p>　

8、　天然纖維素的主要成分是纖維素，半纖維素，木質(zhì)素。纖維素高分子的基礎(chǔ)單元是葡萄糖酐，其中包含三個(gè)羥基。這些羥基在高分子內(nèi)形成氫鍵同時(shí)在其他纖維素高分子間也形成羥基。因此，菠蘿葉纖維和劍麻，像所有植物纖維一樣是親水性的且他們的含水量達(dá)到11%。[37]這些纖維可以作為有效的增強(qiáng)聚合物，橡膠，石膏，水泥矩陣。然而，菠蘿葉纖維/劍麻纖維增強(qiáng)復(fù)合材料通常有不良的界面和抗?jié)裥阅?。?fù)合材料的性能取決于這些的個(gè)別成分和界面的粘附性。纖維和基質(zhì)之間的粘

9、附是通過(guò)纖維表面兩端進(jìn)入基質(zhì)這種機(jī)械固定而獲得的。未經(jīng)處理的纖維潤(rùn)濕性差，聚合物基體和纖維素之間不充分的粘附導(dǎo)致其隨著時(shí)間而剝離[38-40]。如果纖維沒(méi)有有效的潤(rùn)濕，導(dǎo)致內(nèi)部壓力的強(qiáng)附著力是不可能存在的[41]，孔隙度和環(huán)境惡化[42,43]。因此，改性纖維是目前一個(gè)關(guān)鍵的研究領(lǐng)域從而獲得最佳纖維性能。加固纖維的性能可以通過(guò)一些化學(xué)物理方法修改且追蹤到不同的方式和程度。</p><p>　　2.天然纖維的可用性

10、，組成，結(jié)構(gòu)與性能</p><p>　　天然纖維的來(lái)源，起源，性質(zhì)，以及不同的物理和化學(xué)組成已被審查[44,45]。天然纖維是在起源的基礎(chǔ)上細(xì)分的，來(lái)自植物，動(dòng)物或礦物。一般來(lái)說(shuō)，植物或植物纖維被用來(lái)增強(qiáng)塑料。植物纖維可包括：劍麻葉，菠蘿葉纖維，和劍麻；韌皮纖維亞麻，苧麻，紅麻/大麻，黃麻和棉花；種子；果：椰子殼，氣候條件，年齡和消化過(guò)程不僅影響纖維結(jié)構(gòu)也影響化學(xué)組成。部分天然纖維是纖維素，半纖維素，木質(zhì)素，果膠

11、，蠟，和水溶性物質(zhì)，纖維素半纖維素和木質(zhì)素的基本組成部分，是關(guān)于纖維的物理特性?；瘜W(xué)組成和結(jié)構(gòu)參數(shù)的應(yīng)用和劍麻是代表表1表2包括重要特征的纖維。單纖維的植物為基礎(chǔ)的天然纖維組成的幾個(gè)細(xì)胞。這些細(xì)胞形成了結(jié)晶過(guò)程微纖維的纖維素，這是連接到一個(gè)完整的層，由無(wú)定形的木素和半纖維素。例如多層纖維素木質(zhì)素/半纖維素在一個(gè)主要和三個(gè)次要細(xì)胞壁粘在一起形成一個(gè)復(fù)合層。這些細(xì)胞壁有不同的組成（纖維素和木質(zhì)素/半纖維素之間的比例）。</p>

12、<p>　　表格1菠蘿葉纖維和劍麻的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)參數(shù)。</p><p>　　表格2 菠蘿葉纖維和劍麻的物理和力學(xué)性能。</p><p>　?。菪牵┑睦w維素微纖絲。這些結(jié)構(gòu)參數(shù)的特征值從一個(gè)天然纖維到另一個(gè)以及物理化學(xué)纖維治療。螺旋角的纖維和纖維素含量一般能確定以纖維素為基礎(chǔ)的天然纖維力學(xué)性能。例如，模型開(kāi)發(fā)商Hearle[46]認(rèn)為這些結(jié)構(gòu)參數(shù)能計(jì)算纖維素的楊氏模量。模型

13、的基本思想已被Hearle和Sparrow[46]描述。模型已被Mukherjee和satyanarayana[47]應(yīng)用到各種天然纖維中。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] R.P.Wool,CHEMTECH1999, 29, 44..</p><p>　　[2] A.K.Mohanty,M.Misra

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38、Processing and Role of Novel Water Based Coupling Agents in Natural Fiber-Reinforced Thermoplastic Composites’’, in: 222nd ACS National</p><p>　　Meeting, Chicago, IL, August 26 – 30, 2001.</p><p&g

39、t;　　[35] A. K. Mohanty, L. T. Drzal, D. Hokens, M. Misra, Polym. Mater. Sci. Eng.2001, 85, 594.</p><p>　　[36] A. K. Mohanty, M. Misra, L. T. Drzal, ‘‘Surface Modification of Natural Fibers to Improve Adhesio

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